假设您在 Java 中有一个典型的生产者-消费者模式。为了提高效率，您希望在将新元素添加到队列时使用notify() 而不是notifyAll()。如果两个生产者线程调用通知，是否保证会唤醒两个不同的等待消费者线程？或者可能是两个notify()s 在彼此之后不久触发导致同一个消费者线程排队等待唤醒两次？我找不到该部分是描述其工作原理的 API。 java是否有一些原子内部操作来唤醒线程一次？
如果只有一个消费者在等待，那么第二个通知将丢失，这没问题。
【问题讨论】：
标签： java multithreading synchronization notify
选择通知哪个线程“是任意的，由实现自行决定”
它几乎肯定不会是唤醒线程的“公平”（该术语用于计算机科学和并行）算法。同一个线程完全有可能连续两次被唤醒。另请注意，虚假通知也是可能的。
总的来说，我同意 cmets 建议使用 BlockingQueue 实现而不是自己执行此操作。
【讨论】：
是的，您所描述的可能会发生。
如javadoc 中所述，notify 唤醒任意线程。因此，如果您的线程已完成并在下一个 notify 之前调用了 wait，那么它就是唤醒的任意候选者之一。
我在多线程应用程序方面拥有丰富的经验，我发现我使用以下两种模式之一：
有多个睡眠线程需要在一个事件上唤醒，它们唤醒的顺序无关紧要。在这种情况下，我使用notifyAll 唤醒它们。
有一个睡眠线程需要在事件中唤醒。在这种情况下，我使用notify 来唤醒它。
如果我遇到过有多个睡眠线程并且我只想唤醒其中一个的情况，我会使用不同的设计来实现这一点。基本上，我自己构建了一些东西，这样运行时环境就不会做出任意决定。我一直想知道究竟什么会醒来。
我将设计分解为这两个场景之一，或者我使用来自java.util.concurrent 包的东西。我从来没有遇到过虚假通知的问题，但我对用于锁定的对象也非常小心。我倾向于创建 vanilla Object 实例，其唯一目的是成为锁定操作的目标，但有时我会使用类类型已明确定义且在我控制之下的对象。
【讨论】：
您可以使用ReentrantLock 获得公平的到达顺序政策。接口ReadWriteLock，获取生产者-消费者行为。 ReentrantReadWriteLock 类结合了这两种功能。
或者
你应该使用ArrayBlockingQueue，这个模式已经实现了。
int capacity = 10;
boolean fair = true;
new ArrayBlockingQueue(capacity, fair);
【讨论】：
我的回答有一些特定于实现的信息。它基于我对 Sun JVM 和其他线程库行为的工作知识。
如果两个生产者线程调用通知，是否保证两个不同的等待消费者线程将被唤醒？
不，不是。不能保证会有任何消费者被唤醒。可以保证的是，如果有 2 个线程在等待，那么 2 个 不同的 线程将被放入运行队列。
或者是两个
notify()s 在彼此之后不久触发导致同一个消费者线程排队等待唤醒两次？
没有。两次notify() 调用不会导致同一个消费者线程排队两次。然而，它可能会导致一个线程被唤醒并且可能没有其他线程在等待，因此第二个notify() 调用可能什么都不做。当然，线程可能已经被唤醒，然后又回去等待，然后以这种方式获得第二个 notify() 调用，但我认为这不是你要问的。
java 是否有一些原子内部操作来唤醒线程一次？
是的。 Thread 代码有多个同步点。一旦一个线程得到通知，它就会被移出wait 队列。未来对notify() 的调用将查看wait 队列并且找不到线程。
还有一点重要。对于生产者/消费者模型，请始终确保您在 while 循环中测试条件。原因是存在竞争条件，消费者在锁上被阻塞但不等待条件。
synchronized (workQueue) {
// you must do a while here
while (workQueue.isEmpty()) {
workQueue.wait();
}
workQueue.remove();
}
Consumer1 可能正在等待workQueue。 Consumer2 可以在 synchronized 处被阻止，但在运行队列中。如果将某些内容放入workQueue 并调用workQueue.notify()。 Consumer2 现在被放入运行队列，但在 后面 Consumer1 谁是第一个出现的。这是一个常见的实现。所以Consumer1 会从workQueue 中删除Consumer2 收到通知的项目。 Consumer2 必须再次测试 workQueue 是否为空，否则 remove() 将抛出，因为队列再次为空。在此处查看more details of the race。
同样重要的是要意识到虚假唤醒已被记录，因此while 循环可防止线程在没有wait() 调用的情况下被唤醒。
所有这一切，如果您可以按照其他答案中的建议使用BlockingQueue 来减少您的生产者/消费者代码，那么您应该这样做。 BlockingQueue 代码已经解决了所有这些问题。
【讨论】：