多线程编程中wait()方法抛出IllegalMonitorStateException异常的解析
本文分析一个多线程编程问题：三个线程(a、b、c)按顺序打印ID五次(abcabc...)，使用wait()和notifyAll()方法同步，却抛出IllegalMonitorStateException异常。
问题描述: 程序使用volatile字符串变量current_thread控制线程执行顺序，并用synchronized块和wait()、notifyAll()方法进行同步。然而，运行时出现IllegalMonitorStateException。
错误代码片段:
// 线程打印完毕后，设置下一个要打印的线程标识，并唤醒其他线程
if (current_thread.equals("a")) {
current_thread = "b";
} else if (current_thread.equals("b")) {
current_thread = "c";
} else if (current_thread.equals("c")) {
current_thread = "a";
}
完整代码(略有修改，方便理解):
package 并发编程.work2;
public class Test {
private static volatile String current_thread = "A";
private static final Object lock = new Object();//新增锁对象
public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new Thread(new PrintThreadName("A"), "A");
Thread t2 = new Thread(new PrintThreadName("B"), "B");
Thread t3 = new Thread(new PrintThreadName("C"), "C");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
static class PrintThreadName implements Runnable {
private String threadName;
public PrintThreadName(String threadName) {
this.threadName = threadName;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
synchronized (lock) { // 使用独立锁对象
while (!current_thread.equals(threadName)) {
try {
lock.wait(); // 使用独立锁对象
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.print(threadName);
if (threadName.equals("A")) {
current_thread = "B";
} else if (threadName.equals("B")) {
current_thread = "C";
} else {
current_thread = "A";
}
lock.notifyAll(); // 使用独立锁对象
}
}
}
}
}
异常原因: wait()方法必须在持有对象的监视器锁时调用。 原代码中，current_thread作为锁对象，但在synchronized块内修改了current_thread的值。当线程调用wait()进入等待，current_thread的引用改变了。唤醒后，线程试图释放锁，但持有的锁对象已不是当前的current_thread，导致IllegalMonitorStateException。
解决方案: 使用一个独立的锁对象（例如代码中的lock对象）来控制线程同步，避免在持有锁的同时修改锁对象本身。 修改后的代码使用lock对象作为synchronized块的锁和wait()、notifyAll()方法的参数，从而避免了异常。 这保证了wait()方法始终在正确的锁对象上操作。
