面試突擊41：notify是隨機喚醒嗎？
- 2022 年 4 月 20 日
- 筆記
做 Java 開發的小夥伴，對 wait 方法和 notify 方法應該都比較熟悉，這兩個方法在執行緒通訊中使用的頻率非常高，但對於 notify 方法的喚醒順序，有很多小夥伴的理解都是錯誤的，有很多人會認為 notify 是隨機喚醒的，但它真的是隨機喚醒的嗎？
帶著這個疑問，我們嘗試休眠 100 個執行緒，再喚醒 100 個執行緒，並把執行緒休眠和喚醒的順序保持到兩個集合中，最後再列印一下這兩個集合，看一下它們的執行順序，如果它們的順序是一致的，那說明 notify 是順序喚醒的，否則則是隨機喚醒的，notify 測試程式碼如下：
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class NotifyExample {
// 保存休眠執行緒的順序
private static List<String> waitList = new ArrayList<>();
// 保存喚醒執行緒的順序
private static List<String> notifyList = new ArrayList<>();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
final Object lock = new Object();
// 休眠 100 個執行緒
for (int i = 0; i < 100; i++) {
String threadName = Integer.toString(i); // 定義執行緒名
new Thread(() -> {
// 獲取當前執行執行緒的執行緒名
String currThreadName = Thread.currentThread().getName();
synchronized (lock) {
waitList.add(currThreadName); // 存入等待 list
try {
lock.wait(); // 休眠執行緒
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
notifyList.add(currThreadName); // 存儲喚醒 list
}
}, threadName).start();
}
Thread.sleep(1000);
// 喚醒 100 個執行緒
for (int i = 0; i < 100; i++) {
synchronized (lock) {
lock.notify(); // 喚醒執行緒
}
}
// 列印 2 個執行緒列表
System.out.println("等待執行緒順序：" + waitList);
System.out.println("喚醒執行緒順序：" + waitList);
}
}
以上程式的執行結果如下圖所示：
從上述列印的結果我們可以看出，使用 notify 並不是隨機喚醒的，而是順序喚醒的，雖然以上程式碼能證明這個結論，但為了更清楚的解釋這個問題，我們查看了 notify 的實現源碼，它的源碼內容如下：
簡單翻譯一下上面的重點內容，notify 選擇喚醒的執行緒是任意的，但具體的實現還要依賴於 JVM。也就是說 notify 的喚醒規則，最終取決於 JVM 廠商，不同的廠商的實現可能是不同的，比如阿里的 JVM 和 Oracle 的 JVM，關於 notify 的喚醒規則可能是不一樣的。
那作為一個普通的程式設計師我們要研究的就是官方的 JVM 也就是 HotSpot 虛擬機，它的 notify 實現源碼在 ObjectMonitor.cpp 中，具體源碼如下：
DequeueWaiter 方法實現的源碼如下：
從上述源碼可以看出，在進行喚醒時，每次會從 _WaitSet 等待集合中獲取第一個元素進行出隊操作，這也說明了 notify 是順序喚醒的。
總結
notify 喚醒執行緒的規則是隨機喚醒還是順序喚醒取決於 JVM 的具體實現，作為主流的 HotSpot 虛擬機中的 notify 的喚醒規則是順序的，也就是 notify 會按照執行緒的休眠順序，依次喚醒執行緒。
是非審之於己，毀譽聽之於人，得失安之於數。
公眾號：Java面試真題解析
