java在线程安全对象上同步需要什么

Question

我在网上搜索一个生产者消费者问题，我得到了this link。 程序员在这里为sharedqueue使用了一个向量

我想为什么我需要一个同步块，因为Vector已经是线程安全的了。它必须自己处理线程

但当我试图通过删除同步块来实现时。它给了我一个IllegalMonitorStateException。下面是product方法的代码片段

private void produce(int i) throws InterruptedException {

    //wait if queue is full
    while (sharedQueue.size() == SIZE) {
      //  synchronized (sharedQueue) {
            System.out.println("Queue is full " + Thread.currentThread().getName()
                                + " is waiting , size: " + sharedQueue.size());

            sharedQueue.wait();
      //  }
    }

    //producing element and notify consumers
   // synchronized (sharedQueue) {
        sharedQueue.add(i);
        sharedQueue.notifyAll();
   // }
}

我的问题是为什么我们需要同步或锁定一个已经线程安全的对象

Answer 1

在不同步的情况下，您可以执行以下操作：

Producer Thread              Consumer Thread                  
                             if (sharedQueue.isEmpty) {
sharedQueue.add(i);
sharedQueue.notifyAll();
                                  sharedQueue.wait()
                             }

所以，即使队列中有数据，使用者线程也可能永远等待，因为在测试数据和开始等待关于添加数据的通知之间添加了内容

当然也有一些解决办法，比如wait上的超时，但这些都有轮询开销、轮询间隔引起的延迟、难看的代码等等。当您可以使用同步时，没有理由求助于这些东西

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那么，为什么队列类是线程安全的还不够呢？好吧，线程安全类不是魔法！线程安全仅仅意味着，对该类实例的单个方法调用是线程安全的。因此，例如，如果两个线程同时对同一个实例执行add，则不会损坏任何内容、用另一个操作擦除一个操作或类似操作

但是如果有多个线程执行多个操作，那么它们可以交错，这就是多线程和先发制人多任务的全部意义所在！那么交错操作会发生什么，这取决于操作。例如，许多只执行add的线程会以某种未指定的顺序添加内容，但这可能没问题。但当您不希望操作以“随机”顺序发生时，您需要使用同步

如上面的示例所示，在这种情况下，“随机”顺序可能导致消费者无限期地等待，即使队列中有数据。事实上，如果您曾经有序列“进行修改，通知侍者”，侍者执行“查看是否有事情要做，否则等待”，那么您也会遇到同样的问题，并且必须在修改通知和检查等待之间使用同步

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您会得到错误，因为Java要求您在通知时拥有锁，因为如上所述，没有锁是没有意义的，它总是一个错误，一个bug。这不是Java特有的，这是这类机制的基础，它们总是需要锁，在这个Wikipedia article section阅读更多