IllegalMonitorStateException:在wait()之前未被线程锁定的对象，使用同步的静态方法

基础概念

IllegalMonitorStateException 是 Java 中的一个运行时异常，通常在多线程编程中出现。这个异常表示当前线程在调用 wait()、notify() 或 notifyAll() 方法时，没有持有该对象的监视器（即锁）。

相关优势

1. 线程安全：通过同步方法和块，可以确保在同一时间只有一个线程访问共享资源，从而避免数据不一致的问题。
2. 资源管理：通过 wait() 和 notify() 方法，线程可以有效地等待某个条件的发生，并在条件满足时被唤醒，从而优化资源的使用。

类型

• 同步方法：使用 synchronized 关键字修饰的方法。
• 同步块：使用 synchronized 关键字修饰的代码块。

应用场景

• 生产者-消费者问题：多个线程协同工作，一个或多个生产者线程生产数据，一个或多个消费者线程消费数据。
• 线程池：管理一组线程，避免频繁创建和销毁线程的开销。
• 并发集合：如 ConcurrentHashMap，提供线程安全的集合操作。

问题原因

IllegalMonitorStateException 通常发生在以下情况：

1. 未使用 synchronized 关键字：在调用 wait()、notify() 或 notifyAll() 方法之前，没有使用 synchronized 关键字锁定对象。
2. 静态方法中的同步问题：在静态方法中使用 wait() 或 notify() 方法时，需要锁定类的 Class 对象，而不是实例对象。

解决方法

示例代码

假设我们有一个静态方法，需要等待某个条件满足：

public class Example {
    private static boolean condition = false;

    public static synchronized void waitForCondition() throws InterruptedException {
        while (!condition) {
            wait(); // 这里会抛出 IllegalMonitorStateException
        }
        System.out.println("Condition is met!");
    }

    public static synchronized void setCondition(boolean value) {
        condition = value;
        notifyAll(); // 唤醒等待的线程
    }
}

在这个例子中，waitForCondition 方法和 setCondition 方法都使用了 synchronized 关键字，确保在调用 wait() 和 notifyAll() 方法时持有类的监视器。

解决步骤

1. 确保使用 synchronized 关键字：
   • 在调用 wait()、notify() 或 notifyAll() 方法之前，确保当前线程持有对象的监视器。
   • 对于静态方法，使用 synchronized 关键字锁定类的 Class 对象。

• 检查代码逻辑：
  • 确保在正确的上下文中调用 wait() 和 notify() 方法。
  • 使用循环检查条件，避免虚假唤醒（spurious wakeup）。

示例修正

public class Example {
    private static boolean condition = false;

    public static void waitForCondition() throws InterruptedException {
        synchronized (Example.class) {
            while (!condition) {
                Example.class.wait(); // 正确锁定类的 Class 对象
            }
            System.out.println("Condition is met!");
        }
    }

    public static void setCondition(boolean value) {
        synchronized (Example.class) {
            condition = value;
            Example.class.notifyAll(); // 正确唤醒等待的线程
        }
    }
}

通过这种方式，可以避免 IllegalMonitorStateException 异常，并确保线程安全。