Java多线程：一道阿里面试题的分析与应对

引言：通过多线程的面试题目分析，来深入理解Java线程的状态转变过程。最近在学习Java多线程设计的时候，在网上看到一个面试题目的讨论，虽然楼主所说有些道理，但感觉还是有些问题，故此在和同事讨论以后还是有了若干收获，在此略作总结。首先，来看看这个面试题目吧。 public class MyStack {
private List<String> list = new ArrayList<String>（）;

public synchronized void push（String value） {
synchronized （this） {
list.add（value）;
notify（）;
}
}

public synchronized String pop（） throws InterruptedException {
synchronized （this） {
if （list.size（） <= 0） {
wait（）;
}
return list.remove（list.size（） - 1）;
}
}
} 问题：这段代码大多数情况下运行正常，但是某些情况下会出问题。什么时候会出现什么问题？如何修正？代码分析：从整体上，在并发状态下，push和pop都使用了synchronized的锁，来实现同步，同步的数据对象是基于List的数据；大部分情况下是可以正常工作的。问题描述：状况1：1. 假设有三个线程： A,B,C. A 负责放入数据到list,就是调用push操作， B,C分别执行Pop操作，移除数据。2. 首先B先执行，于pop中的wait（）方法处，进入waiting状态，进入等待队列，释放锁。3. A首先执行放入数据push操作到List，在调用notify（）之前；同时C执行pop（），由于synchronized，被阻塞，进入Blocked状态，放入基于锁的等待队列。注意，这里的队列和2中的waiting等待队列是两个不同的队列。4. A线程调用notify（），唤醒等待中的线程A。5. 如果此时， C获取到基于对象的锁，则优先执行，执行pop方法，获取数据，从list移除一个元素。6. 然后，A获取到竞争锁，A中调用list.remove（list.size（） - 1），则会报数据越界exception。状况2：1. 相同于状况12. B、C都处于等待waiting状态，释放锁。等待notify（）、notifyAll（）操作的唤醒。3. 存在被虚假唤醒的可能。何为虚假唤醒？虚假唤醒就是一些obj.wait（）会在除了obj.notify（）和obj.notifyAll（）的其他情况被唤醒，而此时是不应该唤醒的。解决的办法是基于while来反复判断进入正常操作的临界条件是否满足： synchronized （obj） {
while （<condition does not hold>）
obj.wait（）;
... // Perform action appropriate to condition
} 如何修复问题？#1. 使用可同步的数据结构来存放数据，比如LinkedBlockingQueue之类。由这些同步的数据结构来完成繁琐的同步操作。#2. 双层的synchronized使用没有意义，保留外层即可。#3. 将if替换为while，解决虚假唤醒的问题。