Как использовать ожидание и уведомление в Java без IllegalMonitorStateException?

Question

У меня есть 2 матрицы, и мне нужно умножить их, а затем распечатать результаты каждой ячейки. Как только одна ячейка готова, мне нужно напечатать ее, но, например, мне нужно напечатать ячейку [0] [0] перед ячейкой [2] [0], даже если результат [2] [0] готов первым , Поэтому мне нужно распечатать его по заказу. Поэтому моя идея состоит в том, чтобы заставить поток принтера ждать, пока multiplyThread не уведомит его о том, что правильная ячейка готова к печати, а затем printerThread напечатает ячейку и вернется к ожиданию и т. Д.

Итак, у меня есть этот поток, который делает умножение:

public void run() 
{
    int countNumOfActions = 0; // How many multiplications have we done
    int maxActions = randomize(); // Maximum number of actions allowed

    for (int i = 0; i < size; i++)
    {       
        result[rowNum][colNum] = result[rowNum][colNum] + row[i] * col[i];
        countNumOfActions++;
        // Reached the number of allowed actions
        if (countNumOfActions >= maxActions)
        {
            countNumOfActions = 0;
            maxActions = randomize();
            yield();
        }   
    }
    isFinished[rowNum][colNum] = true;
    notify();
}

Поток, который печатает результат каждой ячейки:

public void run()
{
    int j = 0; // Columns counter
    int i = 0; // Rows counter
    System.out.println("The result matrix of the multiplication is:");

    while (i < creator.getmThreads().length)
    {
        synchronized (this)
        {
            try 
            {
                this.wait();
            } 
            catch (InterruptedException e1) 
            {
            }
        }
        if (creator.getmThreads()[i][j].getIsFinished()[i][j] == true)
        {
            if (j < creator.getmThreads()[i].length)
            {
                System.out.print(creator.getResult()[i][j] + " ");
                j++;
            }
            else
            {
                System.out.println();
                j = 0;
                i++;
                System.out.print(creator.getResult()[i][j] + " ");
            }
        }
    }

Теперь мне выдаются следующие исключения:

Exception in thread "Thread-9" java.lang.IllegalMonitorStateException
    at java.lang.Object.notify(Native Method)
    at multiplyThread.run(multiplyThread.java:49)
Exception in thread "Thread-6" Exception in thread "Thread-4" java.lang.IllegalMonitorStateException
    at java.lang.Object.notify(Native Method)
    at multiplyThread.run(multiplyThread.java:49)
java.lang.IllegalMonitorStateException
    at java.lang.Object.notify(Native Method)
    at multiplyThread.run(multiplyThread.java:49)
Exception in thread "Thread-5" java.lang.IllegalMonitorStateException
    at java.lang.Object.notify(Native Method)
    at multiplyThread.run(multiplyThread.java:49)
Exception in thread "Thread-8" java.lang.IllegalMonitorStateException
    at java.lang.Object.notify(Native Method)
    at multiplyThread.run(multiplyThread.java:49)
Exception in thread "Thread-7" java.lang.IllegalMonitorStateException
    at java.lang.Object.notify(Native Method)
    at multiplyThread.run(multiplyThread.java:49)
Exception in thread "Thread-11" java.lang.IllegalMonitorStateException
    at java.lang.Object.notify(Native Method)
    at multiplyThread.run(multiplyThread.java:49)
Exception in thread "Thread-10" java.lang.IllegalMonitorStateException
    at java.lang.Object.notify(Native Method)
    at multiplyThread.run(multiplyThread.java:49)
Exception in thread "Thread-12" java.lang.IllegalMonitorStateException
    at java.lang.Object.notify(Native Method)
    at multiplyThread.run(multiplyThread.java:49)

строка 49 в multiplyThread - это "notify ()" .. Я думаю, что мне нужно использовать синхронизированный по-другому, но я не уверен, как.

Если кто-нибудь сможет помочь этому коду работать, я буду очень признателен.

Answer 1

Для возможности вызова notify () необходимо выполнить синхронизацию на одном и том же объекте.

synchronized (someObject) {
    someObject.wait();
}

/* different thread / object */
synchronized (someObject) {
    someObject.notify();
}

Answer 2

При использовании методов wait и notify или notifyAll в Java необходимо помнить следующее:

1. Используйте notifyAll вместо notify, если вы ожидаете, что несколько потоков будут ожидать блокировки.
2. Методы wait и notify должны вызываться в синхронизированном контексте . Смотрите ссылку для более подробного объяснения.
3. Всегда вызывайте метод wait() в цикле, потому что, если несколько потоков ожидают блокировки, и один из них получил блокировку и сбросил условие, тогда другие потоки должны проверить условие после того, как они проснутся, чтобы увидеть, они должны ждать снова или могут начать обработку.
4. Использовать один и тот же объект для вызова методов wait() и notify(); каждый объект имеет свою собственную блокировку, поэтому вызов wait() для объекта A и notify() для объекта B не будет иметь никакого смысла.

Answer 3

Тебе нужно нарезать это вообще? Мне интересно, насколько велики ваши матрицы, и есть ли какая-то польза в том, что одна нить печатается, а другая выполняет умножение.

Возможно, стоило бы измерить это время перед выполнением относительно сложной работы с потоками?

Если вам нужно организовать поток, я бы создал 'n' потоков для умножения ячеек (возможно, 'n' - количество доступных вам ядер), а затем использовал ExecutorService и Future механизм для одновременной отправки нескольких умножений.

Таким образом, вы можете оптимизировать работу, основываясь на количестве ядер, и вы используете инструменты Java-потоков более высокого уровня (которые должны облегчить жизнь). Запишите результаты обратно в матрицу получения, а затем просто распечатайте ее, как только все ваши будущие задачи будут выполнены.

Answer 4

Допустим, у вас есть приложение 'черный ящик' с некоторым классом с именем BlackBoxClass, который имеет метод doSomething();.

Кроме того, у вас есть наблюдатель или слушатель по имени onResponse(String resp), который будет вызван BlackBoxClass по истечении неизвестного времени.

Поток прост:

private String mResponse = null; 
 ...
BlackBoxClass bbc = new BlackBoxClass();
   bbc.doSomething();
...
@override
public void onResponse(String resp){        
      mResponse = resp;       
}

Допустим, мы не знаем, что происходит с BlackBoxClass и когда нам нужно получить ответ, но вы не хотите продолжать свой код, пока не получите ответ или, другими словами, не получите вызов onResponse. Здесь вводится «Синхронизировать помощник»:

public class SyncronizeObj {
public void doWait(long l){
    synchronized(this){
        try {
            this.wait(l);
        } catch(InterruptedException e) {
        }
    }
}

public void doNotify() {
    synchronized(this) {
        this.notify();
    }
}

public void doWait() {
    synchronized(this){
        try {
            this.wait();
        } catch(InterruptedException e) {
        }
    }
}
}

Теперь мы можем реализовать то, что хотим:

public class Demo {

private String mResponse = null; 
 ...
SyncronizeObj sync = new SyncronizeObj();

public void impl(){

BlackBoxClass bbc = new BlackBoxClass();
   bbc.doSomething();

   if(mResponse == null){
      sync.doWait();
    }

/** at this momoent you sure that you got response from  BlackBoxClass because
  onResponse method released your 'wait'. In other cases if you don't want wait too      
  long (for example wait data from socket) you can use doWait(time) 
*/ 
...

}


@override
public void onResponse(String resp){        
      mResponse = resp;
      sync.doNotify();       
   }

}

Answer 5

Вы можете вызывать уведомления только на тех объектах, где у вас есть их монитор. Так что вам нужно что-то вроде

synchronized(threadObject)
{
   threadObject.notify();
}

Answer 6

notify() также необходимо синхронизировать

Answer 7

Я приведу простой пример, показывающий, как правильно использовать wait и notify в Java. Поэтому я создам два класса с именем ThreadA & ThreadB . ThreadA будет вызывать ThreadB.

public class ThreadA {
    public static void main(String[] args){
        ThreadB b = new ThreadB();//<----Create Instance for seconde class
        b.start();//<--------------------Launch thread

        synchronized(b){
            try{
                System.out.println("Waiting for b to complete...");
                b.wait();//<-------------WAIT until the finish thread for class B finish
            }catch(InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println("Total is: " + b.total);
        }
    }
} 

и для класса ThreadB:

class ThreadB extends Thread{
    int total;
    @Override
    public void run(){
        synchronized(this){
            for(int i=0; i<100 ; i++){
                total += i;
            }
            notify();//<----------------Notify the class wich wait until my    finish 
//and tell that I'm finish
            }
        }
    }

Answer 8

Простое использование, если вы хотите Как выполнить потоки альтернативно: -

public class MyThread {
    public static void main(String[] args) {
        final Object lock = new Object();
        new Thread(() -> {
            try {
                synchronized (lock) {
                    for (int i = 0; i <= 5; i++) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + "A");
                        lock.notify();
                        lock.wait();
                    }
                }
            } catch (Exception e) {}
        }, "T1").start();

        new Thread(() -> {
            try {
                synchronized (lock) {
                    for (int i = 0; i <= 5; i++) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + "B");
                        lock.notify();
                        lock.wait();
                    }
                }
            } catch (Exception e) {}
        }, "T2").start();
    }
}

ответ: -

T1:A
T2:B
T1:A
T2:B
T1:A
T2:B
T1:A
T2:B
T1:A
T2:B
T1:A
T2:B

Answer 9

мы можем вызвать notify для возобновления выполнения ожидающих объектов как

public synchronized void guardedJoy() {
    // This guard only loops once for each special event, which may not
    // be the event we're waiting for.
    while(!joy) {
        try {
            wait();
        } catch (InterruptedException e) {}
    }
    System.out.println("Joy and efficiency have been achieved!");
}

возобновите это, вызвав уведомление для другого объекта того же класса

public synchronized notifyJoy() {
    joy = true;
    notifyAll();
}

Answer 10

Вы правильно защитили свой блок кода, когда вызываете метод wait() с помощью synchronized(this).

Но вы не приняли такой же меры предосторожности при вызове метода notify() без использования защищенного блока: synchronized(this) или synchronized(someObject)

Если вы обратитесь к странице документации оракула в классе Object , который содержит методы wait(), notify(), notifyAll(), вы можете увидеть меры предосторожности ниже во всех этих трех методах

Этот метод должен вызываться только потоком, который является владельцем монитора этого объекта

За последние 7 лет многое изменилось, и давайте рассмотрим другие альтернативы synchronized в следующих вопросах SE:

Зачем использовать ReentrantLock, если можно использовать синхронизированный (это)?

Синхронизация против блокировки

Избегать синхронизации (это) в Java?