Java의 `wait()` 메소드를 동기화된 블록 내에서 호출해야 하는 이유는 무엇입니까?

Wait()가 동기화된 블록 내에 있어야 하는 이유

서곡:

Java의 동기화는 보안에 중추적인 역할을 합니다. 불일치로 인한 멀티스레드 애플리케이션. 그러한 메소드 중 하나인 wait()를 사용하면 스레드가 특정 이벤트가 발생할 때까지 실행을 일시 중지할 수 있습니다. 그러나 wait()를 호출하려면 코드가 동기화된 블록 내에 있어야 합니다.

동기화의 이론적 근거:

wait() 메서드는 다음과 관련된 내장 잠금을 해제합니다. 다른 스레드가 객체를 획득할 수 있도록 하는 객체입니다. 그러나 이 잠금 해제는 동기화된 블록 외부에서 wait()가 허용된 경우 잠재적인 위험을 초래합니다.

동기화되지 않은 대기의 취약성:

다음 시나리오를 고려하십시오. 소비자 스레드는 제한된 큐에서 take()를 호출하여 비어 있는지 확인합니다(예: buffer.isEmpty()를 통해). 그렇다면 소비자는 일반적으로 대기열이 비어 있지 않을 때까지 기다리기 위해 wait()를 호출합니다. 그러나 wait()가 동기화된 블록 외부에서 허용되는 경우:

1. 생산자 스레드는 소비자의 isEmpty() 확인과 wait() 호출 사이에 개입할 수 있습니다.
2. 생산자는 다음을 추가합니다. 대기열에 요소를 추가한 다음 통지()를 통해 다른 스레드에 알립니다.
3. 시기적절하지 않은 wait() 호출로 인해 소비자는 알림을 받고 무기한 일시 중지됩니다.

이러한 상황은 생산자 스레드가 소비자의 소비를 기다리다가 중단되고 그 자체가 잘못 일시 중지되는 교착 상태로 이어질 수 있습니다.

동기화 차단 시행:

wait()를 동기화된 블록 내로 제한함으로써 Java 중요한 보장을 보장합니다. 스레드가 동기화된 블록에 들어갈 때 본질적으로 객체와 관련된 잠금을 획득하여 잠금이 해제될 때까지 다른 스레드가 동일한 블록 내에서 코드를 실행하는 것을 방지합니다.

이는 다음을 보장합니다.

• wait()가 호출되면 다른 스레드의 알림을 절대 놓치지 않습니다.
• wait()를 호출하기 전에 조건자를 확인합니다. (예: buffer.isEmpty())는 wait()가 호출될 때까지 유효한 상태로 유지됩니다.

결론:

wait()가 상주해야 한다는 요구 사항 동기화된 블록 내에서는 일관성을 유지하고 다중 스레드 환경에서 경합 상태를 방지하는 데 필수적입니다. 대기/알림 기능에 대한 동기화된 액세스를 보장함으로써 Java는 여러 스레드가 동시에 공유 리소스를 수정하고 대기할 때 발생하는 함정으로부터 보호합니다.

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