Mengapa Mesti `wait()` Dipanggil Di Dalam Blok Tersegerak di Java?

Mengapa wait() Mesti Berada Dalam Blok Yang Disegerakkan

Penguatkuasaan memanggil Object.wait() dalam blok yang disegerakkan memainkan peranan penting tujuan dalam model konkurensi Java. Kegagalan untuk mematuhi sekatan ini membawa kepada IllegalMonitorStateException, tetapi memahami rasional di sebalik kekangan ini adalah penting.

Reason for Synchronized Wait()

wait() mengeluarkan monitor yang dikaitkan dengan objek yang disegerakkan. Memperolehi monitor secara eksplisit sebelum memanggil wait() memastikan bahawa utas panggilan secara eksklusif memegang monitor apabila operasi tunggu berlaku. Ini memastikan bahawa tiada urutan lain boleh mengubah suai keadaan kongsi semasa urutan panggilan sedang menunggu.

Akibat Tunggu() Di Luar Blok Disegerakkan

Jika tunggu() boleh digunakan di luar blok yang disegerakkan, ia boleh membawa kepada pelbagai isu. Pertimbangkan senario berikut:

Contoh: Baris Gilir Menyekat

Bayangkan baris gilir menyekat yang membolehkan urutan pengguna mengambil elemen daripada baris gilir dan urutan pengeluar menambah elemen ke barisan. Tanpa penyegerakan:

class BlockingQueue {
    Queue<String> buffer = new LinkedList<>();

    void take() throws InterruptedException {
        while (buffer.isEmpty()) {
            // Suspend thread without acquiring the monitor
            wait();
        }
    }
}

Potensi masalah:

• Keadaan Perlumbaan: Urutan pengeluar boleh menambah elemen pada penimbal, tetapi urutan pengguna mungkin terlepas panggilan notify() kerana ia telah pun memasuki wait().
• Kebuntuan: Urutan pengeluar mungkin disekat menunggu penimbal kosong, manakala urutan pengguna kekal digantung kerana pemberitahuan tanpa disedari().

Keperluan Penyegerakan Universal

Isu penyegerakan ini tidak terhad kepada contoh baris gilir menyekat. Sebarang senario yang melibatkan komunikasi rangkaian menggunakan wait() dan notify() memerlukan penyegerakan untuk mengelakkan keadaan perlumbaan dan kemungkinan kebuntuan.

Perjanjian Antara Pelayan dan Pemberitahu

Penantian disegerakkan() memastikan bahawa utas pelayan (memakan) dan utas pemberitahuan (menghasilkan) bersetuju dengan keadaan sumber yang dikongsi (predikat). Perjanjian ini menjamin bahawa pelayan menyemak predikat dengan betul sebelum menunggu dan tidak terlepas sebarang pemberitahuan semasa tempoh terdedah itu.

Dalam contoh di atas, predikat ialah penimbal.isEmpty(). Penyegerakan memastikan bahawa urutan pengguna hanya menggantung dirinya sendiri apabila penimbal benar-benar kosong.

Atas ialah kandungan terperinci Mengapa Mesti `wait()` Dipanggil Di Dalam Blok Tersegerak di Java?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!