引言： 通過多線程的面試題目分析，來深入理解Java線程的狀態轉變過程。
最近在學習Java多線程設計的時候，在網上看到一個面試題目的討論，雖然樓主所說有些道理，但感覺還是有些問題，故此在和同事討論以後還是有了若干收獲，在此略作總結。
首先，來看看這個面試題目吧。
public class MyStack {
private List<String> list = new ArrayList<String>();
public synchronized void push(String value) {
synchronized (this) {
list.add(value);
notify();
}
}
public synchronized String pop() throws InterruptedException {
synchronized (this) {
if (list.size() <= 0) {
wait();
}
return list.remove(list.size() - 1);
}
}
}
問題： 這段代碼大多數情況下運行正常，但是某些情況下會出問題。什麼時候會出現什麼問題？如何修正？
代碼分析：
從整體上，在並發狀態下，push和pop都使用了synchronized的鎖，來實現同步，同步的數據對象是基於List的數據；大部分情況下是可以正常工作的。
問題描述：
狀況1：
1. 假設有三個線程： A,B,C. A 負責放入數據到list,就是調用push操作， B,C分別執行Pop操作，移除數據。
2. 首先B先執行，於pop中的wait()方法處，進入waiting狀態，進入等待隊列，釋放鎖。
3. A首先執行放入數據push操作到List，在調用notify()之前； 同時C執行pop()，由於synchronized，被阻塞，進入Blocked狀態，放入基於鎖的等待隊列。注意，這裡的隊列和2中的waiting等待隊列是兩個不同的隊列。
4. A線程調用notify()，喚醒等待中的線程A。
5. 如果此時， C獲取到基於對象的鎖，則優先執行，執行pop方法，獲取數據，從list移除一個元素。
6. 然後，A獲取到競爭鎖，A中調用list.remove(list.size() - 1)，則會報數據越界exception。
狀況2：
1. 相同於狀況1
2. B、C都處於等待waiting狀態，釋放鎖。等待notify()、notifyAll()操作的喚醒。
3. 存在被虛假喚醒的可能。
何為虛假喚醒？
虛假喚醒就是一些obj.wait()會在除了obj.notify()和obj.notifyAll()的其他情況被喚醒，而此時是不應該喚醒的。
解決的辦法是基於while來反復判斷進入正常操作的臨界條件是否滿足：
synchronized (obj) {
while (<condition does not hold>)
obj.wait();
... // Perform action appropriate to condition
}
如何修復問題？
#1. 使用可同步的數據結構來存放數據，比如LinkedBlockingQueue之類。由這些同步的數據結構來完成繁瑣的同步操作。
#2. 雙層的synchronized使用沒有意義，保留外層即可。
#3. 將if替換為while，解決虛假喚醒的問題。
