Java – IllegalMonitorStateExceptionエラーの原因や対処法を解説

IllegalMonitorStateExceptionは、スレッドがモニターを所有していない状態で、wait(), notify(), または notifyAll()を呼び出した場合にスローされる例外です。

このエラーは、通常、同期化の不足や誤った使用が原因です。

対処法としては、これらのメソッドを呼び出す際に、必ず対象のオブジェクトをsynchronizedブロックまたはsynchronizedメソッドで囲む必要があります。

IllegalMonitorStateExceptionとは

IllegalMonitorStateExceptionは、Javaプログラミングにおいてスレッドの同期に関連する例外の一つです。

この例外は、スレッドがオブジェクトのモニターを適切に取得していない状態で、モニターに関連する操作を試みた場合にスローされます。

具体的には、wait()、notify()、またはnotifyAll()メソッドを呼び出す際に、スレッドがそのオブジェクトのモニターを保持していない場合に発生します。

例外の発生状況

• スレッドがwait()メソッドを呼び出すが、モニターを保持していない。
• スレッドがnotify()またはnotifyAll()メソッドを呼び出すが、モニターを保持していない。

この例外は、スレッドの同期処理において重要な役割を果たしており、プログラムの正しい動作を保証するために、適切なモニターの取得が必要です。

IllegalMonitorStateExceptionが発生する原因

IllegalMonitorStateExceptionが発生する主な原因は、スレッドがオブジェクトのモニターを保持していない状態で、モニターに関連するメソッドを呼び出すことです。

以下に、具体的な原因を示します。

これらの原因により、プログラムが意図しない動作をする可能性があるため、スレッドの同期処理を正しく行うことが重要です。

特に、synchronizedブロックを使用してモニターを適切に取得することが、IllegalMonitorStateExceptionを回避するための基本的な対策となります。

IllegalMonitorStateExceptionの具体例

IllegalMonitorStateExceptionが発生する具体的なシナリオを示すために、以下のサンプルコードを用意しました。

このコードでは、スレッドがモニターを保持していない状態でwait()メソッドを呼び出そうとしています。

public class App {
    private static final Object lock = new Object();
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            try {
                // モニターを保持していない状態でwait()を呼び出す
                lock.wait(); // ここでIllegalMonitorStateExceptionが発生する
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        thread.start();
    }
}

このコードを実行すると、以下のようなエラーメッセージが表示されます。

Exception in thread "Thread-0" java.lang.IllegalMonitorStateException
	at java.base/java.lang.Object.wait(Native Method)
	at App.lambda$main$0(App.java:7)
	at java.base/java.lang.Thread.run(Thread.java:829)

この例では、lockオブジェクトのモニターを取得せずにwait()メソッドを呼び出しています。

そのため、IllegalMonitorStateExceptionがスローされます。

wait()メソッドを正しく使用するためには、必ずsynchronizedブロック内でモニターを取得する必要があります。

IllegalMonitorStateExceptionの対処法

IllegalMonitorStateExceptionを回避するためには、スレッドの同期処理を正しく行うことが重要です。

以下に、具体的な対処法を示します。

以下のサンプルコードは、synchronizedブロックを使用してwait()メソッドを正しく呼び出す例です。

public class App {
    private static final Object lock = new Object();
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            synchronized (lock) { // モニターを取得
                try {
                    lock.wait(); // 正しくwait()を呼び出す
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        thread.start();
    }
}

このコードでは、synchronizedブロックを使用してlockオブジェクトのモニターを取得しているため、IllegalMonitorStateExceptionは発生しません。

正しい同期処理を行うことで、スレッド間の競合を防ぎ、プログラムの安定性を向上させることができます。

IllegalMonitorStateExceptionを防ぐためのベストプラクティス

IllegalMonitorStateExceptionを防ぐためには、スレッドの同期処理を適切に行うことが重要です。

以下に、効果的なベストプラクティスを示します。

具体例

以下のサンプルコードは、synchronizedを適切に使用し、スレッドの設計を見直した例です。

public class App {
    private static final Object lock = new Object();
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            synchronized (lock) { // モニターを取得
                try {
                    System.out.println("Thread 1 is waiting.");
                    lock.wait(); // 正しくwait()を呼び出す
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            synchronized (lock) { // モニターを取得
                System.out.println("Thread 2 is notifying.");
                lock.notify(); // 正しくnotify()を呼び出す
            }
        });
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

このコードでは、synchronizedブロックを使用してモニターを適切に取得し、スレッド間の依存関係を考慮しています。

これにより、IllegalMonitorStateExceptionを防ぎ、スレッドの動作を安定させることができます。

まとめ

この記事では、IllegalMonitorStateExceptionの概要や発生原因、具体例、対処法、そしてこの例外を防ぐためのベストプラクティスについて詳しく解説しました。

スレッドの同期処理においては、モニターの取得を適切に行うことが重要であり、これを怠ると予期しないエラーが発生する可能性があります。

今後は、スレッドの設計や同期処理を見直し、より安定したプログラムを作成することを心がけてください。