所謂Slipped conditions，就是說(shuō)， 從一個(gè)線(xiàn)程檢查某一特定條件到該線(xiàn)程操作此條件期間，這個(gè)條件已經(jīng)被其它線(xiàn)程改變，導(dǎo)致第一個(gè)線(xiàn)程在該條件上執(zhí)行了錯(cuò)誤的操作。這里有一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：

public class Lock { private boolean isLocked = true; public void lock(){ synchronized(this){ while(isLocked){ try{ this.wait(); } catch(InterruptedException e){ //do nothing, keep waiting } } } synchronized(this){ isLocked = true; } } public synchronized void unlock(){ isLocked = false; this.notify(); }}

我們可以看到，lock()方法包含了兩個(gè)同步塊。第一個(gè)同步塊執(zhí)行wait操作直到isLocked變?yōu)閒alse才退出，第二個(gè)同步塊將isLocked置為true，以此來(lái)鎖住這個(gè)Lock實(shí)例避免其它線(xiàn)程通過(guò)lock()方法。

我們可以設(shè)想一下，假如在某個(gè)時(shí)刻isLocked為false， 這個(gè)時(shí)候，有兩個(gè)線(xiàn)程同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)lock方法。如果第一個(gè)線(xiàn)程先進(jìn)入第一個(gè)同步塊，這個(gè)時(shí)候它會(huì)發(fā)現(xiàn)isLocked為false，若此時(shí)允許第二個(gè)線(xiàn)程執(zhí)行，它也進(jìn)入第一個(gè)同步塊，同樣發(fā)現(xiàn)isLocked是false?，F(xiàn)在兩個(gè)線(xiàn)程都檢查了這個(gè)條件為false，然后它們都會(huì)繼續(xù)進(jìn)入第二個(gè)同步塊中并設(shè)置isLocked為true。

這個(gè)場(chǎng)景就是slipped conditions的例子，兩個(gè)線(xiàn)程檢查同一個(gè)條件， 然后退出同步塊，因此在這兩個(gè)線(xiàn)程改變條件之前，就允許其它線(xiàn)程來(lái)檢查這個(gè)條件。換句話(huà)說(shuō)，條件被某個(gè)線(xiàn)程檢查到該條件被此線(xiàn)程改變期間，這個(gè)條件已經(jīng)被其它線(xiàn)程改變過(guò)了。

為避免slipped conditions，條件的檢查與設(shè)置必須是原子的，也就是說(shuō)，在第一個(gè)線(xiàn)程檢查和設(shè)置條件期間，不會(huì)有其它線(xiàn)程檢查這個(gè)條件。

解決上面問(wèn)題的方法很簡(jiǎn)單，只是簡(jiǎn)單的把isLocked = true這行代碼移到第一個(gè)同步塊中，放在while循環(huán)后面即可：

public class Lock { private boolean isLocked = true; public void lock(){ synchronized(this){ while(isLocked){ try{ this.wait(); } catch(InterruptedException e){ //do nothing, keep waiting } } isLocked = true; } } public synchronized void unlock(){ isLocked = false; this.notify(); }}

現(xiàn)在檢查和設(shè)置isLocked條件是在同一個(gè)同步塊中原子地執(zhí)行了。

也許你會(huì)說(shuō)，我才不可能寫(xiě)這么挫的代碼，還覺(jué)得slipped conditions是個(gè)相當(dāng)理論的問(wèn)題。但是第一個(gè)簡(jiǎn)單的例子只是用來(lái)更好的展示slipped conditions。

饑餓和公平中實(shí)現(xiàn)的公平鎖也許是個(gè)更現(xiàn)實(shí)的例子。再看下嵌套管程鎖死中那個(gè)幼稚的實(shí)現(xiàn)，如果我們?cè)噲D解決其中的嵌套管程鎖死問(wèn)題，很容易產(chǎn)生slipped conditions問(wèn)題。首先讓我們看下嵌套管程鎖死中的例子：

//Fair Lock implementation with nested monitor lockout problempublic class FairLock { private boolean isLocked = false; private Thread lockingThread = null; private List waitingThreads = new ArrayList(); public void lock() throws InterruptedException{ QueueObject queueObject = new QueueObject(); synchronized(this){ waitingThreads.add(queueObject); while(isLocked || waitingThreads.get(0) != queueObject){ synchronized(queueObject){ try{ queueObject.wait(); }catch(InterruptedException e){ waitingThreads.remove(queueObject); throw e; } } } waitingThreads.remove(queueObject); isLocked = true; lockingThread = Thread.currentThread(); } } public synchronized void unlock(){ if(this.lockingThread != Thread.currentThread()){ throw new IllegalMonitorStateException( 'Calling thread has not locked this lock'); } isLocked = false; lockingThread = null; if(waitingThreads.size() > 0){ QueueObject queueObject = waitingThread.get(0); synchronized(queueObject){ queueObject.notify(); } } }}1public class QueueObject {}

我們可以看到synchronized(queueObject)及其中的queueObject.wait()調(diào)用是嵌在synchronized(this)塊里面的，這會(huì)導(dǎo)致嵌套管程鎖死問(wèn)題。為避免這個(gè)問(wèn)題，我們必須將synchronized(queueObject)塊移出synchronized(this)塊。移出來(lái)之后的代碼可能是這樣的：

//Fair Lock implementation with slipped conditions problempublic class FairLock { private boolean isLocked = false; private Thread lockingThread = null; private List waitingThreads = new ArrayList(); public void lock() throws InterruptedException{ QueueObject queueObject = new QueueObject(); synchronized(this){ waitingThreads.add(queueObject); } boolean mustWait = true; while(mustWait){ synchronized(this){ mustWait = isLocked || waitingThreads.get(0) != queueObject; } synchronized(queueObject){ if(mustWait){ try{ queueObject.wait(); }catch(InterruptedException e){ waitingThreads.remove(queueObject); throw e; } } } } synchronized(this){ waitingThreads.remove(queueObject); isLocked = true; lockingThread = Thread.currentThread(); } }}

注意：因?yàn)槲抑桓膭?dòng)了lock()方法，這里只展現(xiàn)了lock方法。

第一個(gè)，synchronized(this)塊通過(guò)mustWait = isLocked || waitingThreads.get(0) != queueObject檢查內(nèi)部變量的值。

第二個(gè)，synchronized(queueObject)塊檢查線(xiàn)程是否需要等待。也有可能其它線(xiàn)程在這個(gè)時(shí)候已經(jīng)解鎖了，但我們暫時(shí)不考慮這個(gè)問(wèn)題。我們就假設(shè)這個(gè)鎖處在解鎖狀態(tài)，所以線(xiàn)程會(huì)立馬退出synchronized(queueObject)塊。

第三個(gè)，synchronized(this)塊只會(huì)在mustWait為false的時(shí)候執(zhí)行。它將isLocked重新設(shè)回true，然后離開(kāi)lock()方法。

設(shè)想一下，在鎖處于解鎖狀態(tài)時(shí)，如果有兩個(gè)線(xiàn)程同時(shí)調(diào)用lock()方法會(huì)發(fā)生什么。首先，線(xiàn)程1會(huì)檢查到isLocked為false，然后線(xiàn)程2同樣檢查到isLocked為false。接著，它們都不會(huì)等待，都會(huì)去設(shè)置isLocked為true。這就是slipped conditions的一個(gè)最好的例子。

要解決上面例子中的slipped conditions問(wèn)題，最后一個(gè)synchronized(this)塊中的代碼必須向上移到第一個(gè)同步塊中。為適應(yīng)這種變動(dòng)，代碼需要做點(diǎn)小改動(dòng)。下面是改動(dòng)過(guò)的代碼：

//Fair Lock implementation without nested monitor lockout problem,//but with missed signals problem.public class FairLock { private boolean isLocked = false; private Thread lockingThread = null; private List waitingThreads = new ArrayList(); public void lock() throws InterruptedException{ QueueObject queueObject = new QueueObject(); synchronized(this){ waitingThreads.add(queueObject); } boolean mustWait = true; while(mustWait){ synchronized(this){ mustWait = isLocked || waitingThreads.get(0) != queueObject; if(!mustWait){ waitingThreads.remove(queueObject); isLocked = true; lockingThread = Thread.currentThread(); return; } } synchronized(queueObject){ if(mustWait){ try{ queueObject.wait(); }catch(InterruptedException e){ waitingThreads.remove(queueObject); throw e; } } } } }}

我們可以看到對(duì)局部變量mustWait的檢查與賦值是在同一個(gè)同步塊中完成的。還可以看到，即使在synchronized(this)塊外面檢查了mustWait，在while(mustWait)子句中，mustWait變量從來(lái)沒(méi)有在synchronized(this)同步塊外被賦值。當(dāng)一個(gè)線(xiàn)程檢查到mustWait是false的時(shí)候，它將自動(dòng)設(shè)置內(nèi)部的條件（isLocked），所以其它線(xiàn)程再來(lái)檢查這個(gè)條件的時(shí)候，它們就會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)條件的值現(xiàn)在為true了。

synchronized(this)塊中的return;語(yǔ)句不是必須的。這只是個(gè)小小的優(yōu)化。如果一個(gè)線(xiàn)程肯定不會(huì)等待（即mustWait為false），那么就沒(méi)必要讓它進(jìn)入到synchronized(queueObject)同步塊中和執(zhí)行if(mustWait)子句了。

細(xì)心的讀者可能會(huì)注意到上面的公平鎖實(shí)現(xiàn)仍然有可能丟失信號(hào)。設(shè)想一下，當(dāng)該FairLock實(shí)例處于鎖定狀態(tài)時(shí)，有個(gè)線(xiàn)程來(lái)調(diào)用lock()方法。執(zhí)行完第一個(gè) synchronized(this)塊后，mustWait變量的值為true。再設(shè)想一下調(diào)用lock()的線(xiàn)程是通過(guò)搶占式的，擁有鎖的那個(gè)線(xiàn)程那個(gè)線(xiàn)程此時(shí)調(diào)用了unlock()方法，但是看下之前的unlock()的實(shí)現(xiàn)你會(huì)發(fā)現(xiàn)，它調(diào)用了queueObject.notify()。但是，因?yàn)閘ock()中的線(xiàn)程還沒(méi)有來(lái)得及調(diào)用queueObject.wait()，所以queueObject.notify()調(diào)用也就沒(méi)有作用了，信號(hào)就丟失掉了。如果調(diào)用lock()的線(xiàn)程在另一個(gè)線(xiàn)程調(diào)用queueObject.notify()之后調(diào)用queueObject.wait()，這個(gè)線(xiàn)程會(huì)一直阻塞到其它線(xiàn)程調(diào)用unlock方法為止，但這永遠(yuǎn)也不會(huì)發(fā)生。

公平鎖實(shí)現(xiàn)的信號(hào)丟失問(wèn)題在饑餓和公平一文中我們已有過(guò)討論，把QueueObject轉(zhuǎn)變成一個(gè)信號(hào)量，并提供兩個(gè)方法：doWait()和doNotify()。這些方法會(huì)在QueueObject內(nèi)部對(duì)信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)和響應(yīng)。用這種方式，即使doNotify()在doWait()之前調(diào)用，信號(hào)也不會(huì)丟失。

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