超强图文｜并发编程【等待/通知机制】就是这个feel～
日拱一兵 人气:0
> - 你有一个思想，我有一个思想，我们交换后，一个人就有两个思想
>
> - If you can NOT explain it simply, you do NOT understand it well enough
现陆续将Demo代码和技术文章整理在一起 [Github实践精选](https://github.com/FraserYu/learnings) ，方便大家阅读查看，本文同样收录在此，觉得不错，还请Star
## 并发编程为什么会有等待通知机制
上一篇文章说明了 [Java并发死锁解决思路](https:/https://img.qb5200.com/download-x/dayarch.top/p/java-concurrency-dead-lock.html) ， 解决死锁的思路之一就是 `破坏请求和保持条件`, 所有柜员都要通过**唯一**的账本管理员一次性拿到所有转账业务需要的账本，就像下面这样：
没有等待/通知机制之前，所有柜员都通过死循环的方式不断向账本管理员申请所有账本，程序的体现就是这样：
```java
while(!accountBookManager.getAllRequiredAccountBook(this, target))
；
```
假如账本管理员是年轻小伙，腿脚利落（即执行 getAllRequiredAccountBook方法耗时短），并且多个柜员转账的业务冲突量不大，这个方案简单粗暴且有效，柜员只需要尝试几次就可以成功（即通过少量的循环可以实现）
过了好多年，年轻的账本管理员变成了年迈的老人，行动迟缓（即执行 getAllRequiredAccountBook 耗时长），同时，多个柜员转账的业务冲突量也变大，之前几十次循环能做到的，现在可能就要申请成千上百，甚至上万次才能完成一次转账
**人工无限申请浪费口舌， 程序无限申请浪费CPU。聪明的人就想到了 `等待/通知` 机制**
## 等待/通知机制
无限循环实在太浪费CPU，而理想情况应该是这样：
- 柜员A如果拿不到所有账本，就傲娇的不再继续问了（线程阻塞自己 wait）
- 柜员B归还了柜员A需要的账本之后就主动通知柜员A账本可用（通知等待的线程 notify/notifyAll）
做到这样，就能避免循环等待消耗CPU的问题了
---
现实中有太多场景都在应用等待/通知机制。欢迎观临红浪漫，比如去XX办证，去医院就医/体检。
下面请自行脑补一下去医院就医或体检的画面, 整体流程类似这样：
| 序号 | 就医 | 程序解释（自己的视角） |
| ---- | :--------------------------------------------------- | ------------------------------------------------ |
| 1 | 挂号成功，到诊室门口排号候诊 | 排号的患者（线程）尝试获取【互斥锁】 |
| 2 | 大夫叫到自己，进入诊室就诊 | 自己【获取到互斥锁】 |
| 3 | 大夫简单询问，要求做检查（患者缺乏报告不能诊断病因） | 进行【条件判断】，线程要求的条件【没满足】 |
| 4 | 自己出去做检查 | 线程【主动释放】持有的互斥锁 |
| 5 | 大夫叫下一位患者 | 另一位患者（线程）获取到互斥锁 |
| 6 | 自己拿到检测报告 | 线程【曾经】要求的条件得到满足（实则【被通知】） |
| 7 | 再次在诊室门口排号候诊 | 再次尝试获取互斥锁 |
| 8 | ... | ... |
在【程序解释】一列，我将关键字（排队、锁、等待、释放....）已经用 `【】` 框了起来。Java 语言中，其内置的关键字 `synchronized` 和 方法`wait()，notify()/notifyAll()` 就能实现上面提到的等待/通知机制，我们将这几个关键字实现流程现形象化的表示一下：
这可不是一个简单的图，下面还要围绕这个图做很多文章，不过这里我必须要插播几个面试基础知识点了：
1. 一个锁对应一个【入口等待队列】，不同锁的入口等待队列没任何关系，说白了他们就不存在竞争关系。你想呀，不同患者进入眼科和耳鼻喉科看大夫一点冲突都没有
2. `wait(), notify()/notifyAll()` 要在 synchronized 内部被使用，并且，如果锁的对象是this，就要 `this.wait()，this.notify()/this.notifyAll()` , 否则JVM就会抛出 `java.lang.IllegalMonitorStateException` 的。你想呀，等待/通知机制就是从【竞争】环境逐渐衍生出来的策略，不在锁竞争内部使用或等待/通知错了对象， 自然是不符合常理的
有了上面知识的铺垫，要想将无限循环策略改为等待通知策略，你还需要问自己四个问题：
### 灵魂 4 问
我们拿钱庄账本管理员的例子依依做以上回答：
我们优化钱庄转账的程序：
```java
public class AccountBookManager {
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