java线程基础巩固---多Product多Consumer之间的通讯导致出现程序假死的原因分析

在上一次中已经实现一个生产者与消费者的初步模型（http://www.cnblogs.com/webor2006/p/8413286.html），但是当时只是一个生产者对应一个消费者，先贴下代码：

public class ProductConsumerVersion2 {
    private final Object LOCK = new Object();
    private int i = 1;
    /* 此标识用来说明是否当前已经生产过了，默认没有 */
    private volatile boolean isProduced = false;

    private void product() {
        synchronized (LOCK) {
            if (isProduced) {
                try {
                    LOCK.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            } else {
                i++;
                System.out.println("P->" + i);
                LOCK.notify();
                isProduced = true;
            }
        }
    }

    private void comsume() {
        synchronized (LOCK) {
            if (isProduced) {
                System.out.println("C->" + i);
                LOCK.notify();
                isProduced = false;
            } else {
                try {
                    LOCK.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ProductConsumerVersion2 productConsumerVersion2 = new ProductConsumerVersion2();

        new Thread("P") {
            @Override
            public void run() {
                while (true)
                    productConsumerVersion2.product();
            }
        }.start();

        new Thread("C") {
            @Override
            public void run() {
                while (true)
                    productConsumerVersion2.comsume();
            }
        }.start();
    }

}

而实际生产者消费者模型应该是多对多的，所以接下来将其改造一下：

首先将生产者改成多个，这里采用Java8中的特性来改造，如下：

接着类似的，将消费者也改造下：

等于目前已经有了两个生产者与两个消费者，那接下来运行看效果：

呃~~程序被阻塞住了，那是不是死锁了呢？可以用命令工具来查看确认一下【关于如何查看死锁可以参考：http://www.cnblogs.com/webor2006/p/8320749.html】：

先用"jps"命令查看当前程序的进程号，如下：

然后用"jstack"命令查看该进程的线程情况，如下：

那是为啥会卡住呢？下面增加一些调试语句用来定位跟踪，如下：

再次编译运行：

嗯~~整个过程可以清晰的看到了，那接下来则根据输出一一进行详细分析：

输出：P1 生产了-->2

第一个生产者来了，当然就直接生产喽，如下：

【注意】：上面的是对第一个红色的输出的解释，而不是第二个红色的输出哈~

输出：P1 notify了

输出：P1 wait了

接着第一个生产者又来了，由于之前生产的数据还木有被消费掉，那肯定就开始执行此分支了喽：

输出：P2 wait了

接着第二个生产者又来生产了，不用说继续wait()
输出：C1 消费了-->2

第一个消费者来了，开始消费之前生产的数据2，如下：

输出：C1 notify了

接着它去唤醒其它正在wait的线程，如下：

但是！！目前等待的线程有P1、P2，那唤醒的是哪一个线程呢？下面往下看

输出：C1 wait了

接着第一个消费者继续想消费，可此时没数据可消费了，则进入wait状态了，如下：

输出：P1 生产了-->3

对于上上个输出中提到了P1、P2都处于wait状态了，那C1这时notify()时唤醒的是哪个消费者呢？答案如输出，此时唤醒的是P1，所以它开始生产了：

注意：此时P2、C1还是处于wait状态。

输出：P1 notify了

接着它通知正处于wait状态的线程：

由于此时正在wait的线程有：P2、C1，那最终谁被唤醒了呢？继续分析

输出：P1 wait了

接着P1继续想生产，由于还没被消费掉，当然此时它又处于wait状态喽：

输出：P2 wait了

而上上个notify操作唤醒了这两个正在wait的P2、C1是哪个线程呢？输出也给了答案，很显然是P2，此时它想生产，但是此时还没被消费掉，那它继续wait：

输出：C2 消费了-->3

此时第二个消费者C2来了，由于已经有数据可消费了当然直接消费了喽：

输出：C2 notify了

消费完了，接着就是通知生产者继续生产，所以：

但是需要注意：此时wait的线程有C1、P2。那此时唤醒的是哪个线程呢？继续看一面。

输出：C2 wait了

接着C2继续想消费，但是很显然已经没有内容可消费了，于是乎开始wait：

输出：C1 wait了

而上上个notify发现最终唤醒的是C1线程，而由于目前没内容可消费了，那当然C1也wait了呗，所以：

最终C1、C2、P2都处理wait状态，P2线程wait了那P1也生产不了，而两个消费者线程也都wait了，进入死循环，于是乎就出现了假死的状态，这完全是程序逻辑所引起的，而非是真正的死锁，因为四个线程都wait等于是放弃了所有CPU的执行权，等着别人唤醒。

而造成问题的根本就是对于有多个wait的线程，一个notify具体唤醒的是哪个一线程，这个不同的JVM规则是不一样的，有些是按FIFO来唤醒的，有些是随机的，所以这个陷阱需要特别注意。