java - 求ArrayBlockingQueue中一段原始碼的解釋

Question

為什麼take()方法在判斷佇列中元素個數是否為0的時候使用了while循環，而不是if；

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我认为，如果notEmpty.await()方法既然苏醒返回了 ，那么此线程肯定拿到了lock。

而甦醒的原因也是因為put()方法放入了新的元素，而其他線程無法拿到鎖，自然無法取走元素，那麼此時對於拿到鎖的線程來說count肯定不為0了，應該放心的執行dequeue()取得元素就可以了。
不知道作者使用了while是何意呢？

Answer 1

“notEmpty.await()方法既然甦醒返回了 ，那麼此線程肯定拿到了 lock” 這句話是正確的。

假設你寫的程式碼是：

if (count == 0)
    notEmpty.await();

可以明確的一點就是我們需要保證在 return dequeue() 之前需要满足的一个条件是 count != 0。我们假设 线程A 此时拿到了 lock，那么 线程A 的 notEmpty.await() 此时便会停止阻塞，准备向下执行 return dequeue()。但是假设在竞争激烈的条件下，线程A 拿到 lock 之后，准备执行下一条 JVM 指令的时候，线程B 此时抢占了 lock，然后继续向下执行 return dequeue()，刚好使得 count 变为了 0；而此时因为写的只是 if(count == 0)，那么线程 A 在拿到 lock 之后，还是会继续向下执行 return dequeue()，從而導致了錯誤。

關於為什麼wait()、await() 這樣當條件不滿足時就阻塞的方法一定要在 while 循環中使用，可以參考《Effective Java》第二版第 69 條（244 頁）。

Answer 2

public ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair) {
    if (capacity <= 0)
        throw new IllegalArgumentException();
    this.items = new Object[capacity];
    lock = new ReentrantLock(fair);
    notEmpty = lock.newCondition();    //notEmpty 就是这个锁的条件
    notFull =  lock.newCondition();
}

所以在你這段程式碼裡目前隊列為空時（count==0），呼叫了notEmpty.await()，这段代码对锁是有影响的，实际上底层上已经释放了锁，只是这个方法保证了被唤醒时一定又能够拿回锁（当有元素放入队列会调用notEmpty.signal()进行唤醒），那为什么需要使用while呢？因为insert后lock.unlock，未必notEmpty.await()立即被喚醒，可能之前插入一個執行緒運行remove方法