Java の「wait()」メソッドを同期ブロック内で呼び出す必要があるのはなぜですか?

Wait() が同期ブロック内に存在する必要がある理由

序文:

Java の同期は保護において極めて重要な役割を果たしますマルチスレッドアプリケーションに不整合が発生します。そのようなメソッドの 1 つである wait() を使用すると、特定のイベントが発生するまでスレッドの実行を一時停止できます。ただし、wait() を呼び出すには、コードが同期されたブロック内に存在する必要があります。

同期の理論的根拠:

wait() メソッドは、に関連付けられた固有のロックを解放します。オブジェクトを取得し、他のスレッドがそれを取得できるようにします。ただし、このロックの解放は、wait() が同期ブロックの外で許可されている場合に潜在的な危険をもたらします。

非同期待機の脆弱性:

次のシナリオを考えてみましょう。コンシューマ スレッドは、制限されたキューで take() を呼び出し、それが空かどうかを確認します (例:バッファ.isEmpty())。その場合、コンシューマは通常、wait() を呼び出して、キューが空でなくなるのを待ちます。ただし、同期ブロックの外側で wait() が許可されている場合:

1. プロデューサー スレッドは、コンシューマーの isEmpty() チェックと wait() 呼び出しの間に割り込むことができます。
2. プロデューサーは次のことを追加します。要素をキューに追加し、notify() 経由で他のスレッドに通知します。
3. タイミングの悪い wait() 呼び出しにより、コンシューマは通知を受信することはなく、無期限に一時停止されたままになります。

この状況はデッドロックにつながる可能性があり、プロデューサー スレッドはコンシューマーによる消費を待って停止し、それ自体が誤って一時停止されます。

同期ブロックの強制:

wait() を制約することにより同期ブロック内では、Java は重要な保証を保証します。スレッドが同期ブロックに入ると、本質的にオブジェクトに関連付けられたロックを取得し、ロックが解放されるまで他のスレッドが同じブロック内のコードを実行することを防ぎます。

これにより、次のことが保証されます。

• wait() が呼び出された場合、別のスレッドからの通知は決して受信されません。ミスしました。
• wait() を呼び出す前にチェックされた述語 (例:buffer.isEmpty()) は、wait() が呼び出されるまで有効のままです。

結論:

同期ブロック内に wait() が存在するという要件は、一貫性を維持し、競合状態を防ぐために不可欠です。マルチスレッド環境では。 Java は、待機/通知機能への同期アクセスを保証することで、複数のスレッドが共有リソースを同時に変更して待機するときに発生する落とし穴を防ぎます。

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