java中wait,notify,notifyAll,sleep方法的作用和区别

原创已于 2022-06-21 19:38:32 修改 · 449 阅读

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#golang #开发语言 #后端

于 2022-05-17 19:26:42 首次发布

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本文解析了Java中Object类的wait(), notify(), notifyAll()在多线程同步中的作用，强调了配合synchronized的关键字使用以及它们在对象锁和线程状态转换中的核心原理。

在进行多线程编程时，进程会遇到多线程之前的同步已经等待场景。
在java中，Object类提供了wait、nofity、notifyAll用来进行线程间的同步。一般如果我们调用wait、nofity、notifyAll都是结合synchronized同步关键字来使用：

 new Thread(()->{
            synchronized (monitor){

                try {
                    System.out.println("1. enter monitor ");
                    Thread.sleep(5000);
                    System.out.println("1. call wait ");
                    monitor.wait();
                    System.out.println("1. get monitor again ");
                    Thread.sleep(5000);
                    System.out.println("1. call notify ");
                    monitor.notify();
                    System.out.println("1. finished");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();

        new Thread(()->{
            synchronized (monitor){
                try {
                    System.out.println("2. enter monitor ");
                    Thread.sleep(5000);
                    System.out.println("2. call notify ");
                    monitor.notify();
                    System.out.println("2. get monitor again ");
                    Thread.sleep(5000);
                    System.out.println("2. call monitor ");
                    monitor.wait();
                    System.out.println("2. finished ");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();

打印：

1. enter monitor 
1. call wait 
2. enter monitor 
2. call notify 
2. get monitor again 
2. call monitor 
1. get monitor again 
1. call notify 
1. finished
2. finished

在java中每个对象都有一个对象锁，里面会维护一个EntryList 中保存目前等待获取锁的线程，WaitSet 保存 wait 的线程。我们调用wait方法时，已经获得了对象锁的线程会让出锁进行阻塞等待，将当前线程放入到waitSet ，而调用notify之后，当前线程也会让出锁，然后从对象锁的waitSet中去一个线程进行唤醒。

这里有几个点需要注意，

调用wait方法的调用方必须是synchronized锁的持有者，如果是synchronized代码块，那么这个持有者就是同步的对象实例，如果是在类方法，那么就是这个类实例，如果在静态方法那么就是这个类本身
调用wait方法前，必须获取synchronized锁，也就是调用wait方法必须在synchronized的作用范围内，如果在其他地方调用，则会报如下错误：

Exception in thread "main" java.lang.IllegalMonitorStateException
	at java.lang.Object.wait(Native Method)
	at java.lang.Object.wait(Object.java:502)
	at com.gridsum.ad.agg.query.platform.util.Utils.main(Utils.java:44)