唤醒线程而不冒被阻塞的风险

Question

我有一个无限期运行的工作线程，如果无事可做，它会休眠一分钟。有时，另一段代码产生了一些工作并想立即唤醒工作线程。

所以我做了这样的事情（代码仅供说明）：

class Worker {
    public void run() {
        while (!shuttingDown()) {
           step();
        }
    }

    private synchronized void step() {
        if (hasWork()) {
            doIt();
        } else {
            wait(60_000);
        }
    }

    public synchronized wakeMeUpInside() {
        notify();
    }
}

我不喜欢只是为了唤醒某些东西而必须进入监视器，这意味着通知线程可能会无缘无故地延迟。由于本地同步的选择有限，我想我会切换到Condition，但它有exactly the same problem：

当调用此方法时，实现可能（并且通常确实）要求当前线程持有与此条件关联的锁。

Answer 1

这是一个基于信号量的解决方案：

class Worker {
    // If 0 there's no work available
    private workAvailableSem = new Semaphore(0);

    public void run() {
        while (!shuttingDown()) {
           step();
        }
    }

    private synchronized void step() {
        // Try to obtain a permit waiting up to 60 seconds to get one
        boolean hasWork = workAvailableSem.tryAquire(1, TimeUnit.MINUTES);
        if (hasWork) {
            doIt();
        }
    }

    public wakeMeUpInside() {
        workAvailableSem.release(1);
    }
}

我不能 100% 确定这是否满足您的需求。需要注意的几点：

• 这将在每次调用wakeMeUpInside 时添加一个许可。因此，如果两个线程唤醒Worker，它将运行doIt 两次而不会阻塞。您可以扩展示例来避免这种情况。
• 这将等待 60 秒以完成工作。如果没有可用的，它将最终返回run 方法，该方法将立即将其发送回step 方法，该方法将再次等待。我这样做是因为我假设你有一些理由想要每 60 秒运行一次，即使没有工作。如果不是这种情况，请致电aquire，您将无限期地等待工作。

根据 OP 下面的 cmets 只想运行一次。虽然在这种情况下您可以调用drainPermits，但更清洁的解决方案就是像这样使用LockSupport：

class Worker {
    // We need a reference to the thread to wake it
    private Thread workerThread = null;
    // Is there work available
    AtomicBoolean workAvailable = new AtomicBoolean(false);

    public void run() {
        workerThread = Thread.currentThread();
        while (!shuttingDown()) {
           step();
        }
    }

    private synchronized void step() {
        // Wait until work is available or 60 seconds have passed
        ThreadSupport.parkNanos(TimeUnit.MINUTES.toNanos(1));
        if (workAvailable.getAndSet(false)) {
            doIt();
        }
    }

    public wakeMeUpInside() {
        // NOTE: potential race here depending on desired semantics.
        // For example, if doIt() will do all work we don't want to
        // set workAvailable to true if the doIt loop is running.
        // There are ways to work around this but the desired
        // semantics need to be specified. 
        workAvailable.set(true);
        ThreadSupport.unpark(workerThread);
    }
}