轻松看懂synchronized和wait()、notify()、notifyAll()的关系

synchronized:同步的意思,可以分为对象同步、类同步。

wait()、notify()、notifyAll():等待与唤醒;等待的是锁,唤醒的是线程,目的是为了实现数据的同步。

类同步:public static synchronized void method(){...}或者synchronized(类名){...},其中{}里面的代码块拥有类锁

对象同步:public synchronized void method(){...}或者synchronized(对象名或者this){...},其中{}里面的代码块拥有对象锁

数据:拥有类锁的代码块可以修改类的静态成员数据,其他地方则不可以修改;拥有对象锁的代码块可以修改对象的成员数据,其他地方则不可以修改。

只有一个锁:synchronized可以在多个地方使用,但是同一时刻只能有一个地方可以拥有锁,拥有锁的地方才可以操作数据

wait()做了什么事:把锁释放了!代码执行到这一行不再往下执行,一直处于等待中,直到重新拥有锁后才会往下执行或者线程被中断(会抛出InterruptedException)。

notify()做了什么事:唤醒一个线程(这个线程是调用了wait()处于等待状态的线程),并让这个线程准备好获取锁并往下执行。

notifyAll()做了什么事:唤醒所有线程(这些线程是调用了wait()处于等待状态的线程),并让这些线程准备好竞争锁并往下执行。

notify()、notifyAll()并不会释放锁:需要等到notify()、notifyAll()所在的synchronized修饰的代码块执行完才会释放锁。

调用wait()、notify()和notifyAll()的前提条件是什么:拥有锁(必须是被synchronized修饰过的才会拥有锁)!如果代码块中在没有拥有锁的情况下,调用了这三个方法,会抛出IllegalMonitorStateException。

关系:调用wait()、notify()和notifyAll()的代码块必须是被synchronized修饰过的。

如何使用wait()方法:java官方文档给出的实现方案如下

synchronized (obj) {
       while (条件不满足时){
            obj.wait();
       }
       doSomething(obj);
}

如果对您有用的话赞一下呗!谢谢!

<think>好的,我现在需要回答用户关于Javasynchronizedwaitnotify的用法及关系的问题。首先,我需要回忆这些关键字的基本概念它们在多线程编程中的作用。 synchronizedJava中用于实现同步的关键字,可以修饰方法或代码块,确保同一时间只有一个线程能执行该段代码。这解决了线程安全问题,防止多个线程同时访问共享资源导致的数据不一致。例如,当多个线程修改同一个变量时,使用synchronized可以确保操作的原子性。 接下来是waitnotify方法。这两个方法属于Object类,必须在synchronized块或方法中使用,否则会抛出IllegalMonitorStateException。wait()的作用是让当前线程释放锁并进入等待状态,直到其他线程调用notify()notifyAll()来唤醒它。而notify()用于唤醒在此对象监视器上等待的单个线程,如果有多个线程在等待,则选择其中一个唤醒。notifyAll()则会唤醒所有等待的线程,让它们竞争锁。 用户可能想知道这些机制的使用场景。例如,生产者-消费者模型是一个经典案例。生产者生产数据时,如果缓冲区已满,就需要等待,直到消费者消费了数据后通知生产者继续生产。同样,消费者在缓冲区为空时等待,直到生产者放入数据后通知消费者。这里,synchronized保护共享缓冲区,waitnotify用于线程间的协调。 需要注意的是,wait()通常放在循环中检查条件,防止虚假唤醒。即使线程被唤醒,也可能条件仍未满足,所以需要再次检查。例如: synchronized (lock) { while (conditionNotMet) { lock.wait(); } // 执行操作 } 此外,wait()可以指定超时时间,避免无限等待。而notify()notifyAll()的选择取决于是否需要唤醒所有等待线程,比如在资源可用时,使用notifyAll()让所有等待线程竞争,可能更公平,但性能开销更大。 用户可能还会疑惑这些方法与LockCondition的区别。Java并发包中的Lock提供了更灵活的锁机制,Condition则允许更细粒度的等待/通知控制,但synchronizedwait/notify是更基础的机制,适用于简单场景。 在引用中提到的外卖小哥例子,说明了在没有协调机制的情况下,线程可能需要不断轮询,效率低下。使用wait/notify可以让线程在条件不满足时等待,而不是忙等,从而节省资源。 总结来说,synchronized用于互斥,确保线程安全;waitnotify用于线程间协作,避免资源浪费。正确使用它们可以编写高效的多线程程序。</think>### Javasynchronizedwaitnotify的用法及关系 #### 1. **synchronized的作用与使用场景** - **功能**:`synchronized` 是Java中实现线程同步的关键字,用于修饰代码块或方法,确保同一时刻只有一个线程能执行被保护的代码,从而解决共享资源的线程安全问题[^3]。 - **使用场景**: - 多线程访问共享变量时(如计数器、缓冲区)。 - 需要保证操作的原子性(如银行转账)。 - **示例**: ```java public class Counter { private int count = 0; public synchronized void increment() { count++; } } ``` #### 2. **waitnotify的作用与协作** - **功能**: - `wait()`:使当前线程释放锁并进入等待状态,直到其他线程调用`notify()`或`notifyAll()`唤醒它。**必须**在`synchronized`块中使用[^2]。 - `notify()`:唤醒一个等待该对象锁的线程;`notifyAll()`:唤醒所有等待的线程。 - **协作机制**: - 典型场景为**生产者-消费者模型**: - 生产者生产数据时,若缓冲区满,则调用`wait()`等待消费者消费。 - 消费者消费数据后,调用`notify()`唤醒生产者继续生产。 - **示例**: ```java public class Buffer { private Queue<Integer> queue = new LinkedList<>(); private int capacity = 5; public synchronized void produce(int value) throws InterruptedException { while (queue.size() == capacity) { wait(); // 缓冲区满,等待 } queue.add(value); notifyAll(); // 唤醒所有等待的消费者 } public synchronized int consume() throws InterruptedException { while (queue.isEmpty()) { wait(); // 缓冲区空,等待 } int value = queue.poll(); notifyAll(); // 唤醒所有等待的生产者 return value; } } ``` #### 3. **关键区别与注意事项** - **锁的释放**: - `synchronized`执行完毕后自动释放锁。 - `wait()`会**主动释放锁**,而`notify()`仅唤醒线程,**不会释放锁**,需等待同步块结束。 - **条件检查**: - `wait()`应始终在循环中调用,避免虚假唤醒(即使未被通知,线程也可能被唤醒): ```java synchronized (lock) { while (conditionNotMet) { lock.wait(); } // 执行操作 } ``` - **异常处理**: - 若在非同步代码中调用`wait()`或`notify()`,会抛出`IllegalMonitorStateException`[^2]。 #### 4. **典型问题与优化** - **死锁风险**: - 若多个线程互相等待且无唤醒机制,可能导致死锁。需确保逻辑上每个等待最终都能被唤醒。 - **性能优化**: - 使用`notifyAll()`可能更安全,但会引入竞争;若明确只有单个线程需唤醒,则用`notify()`。 - 可结合`java.util.concurrent`包中的高级工具(如`Lock``Condition`)实现更精细的控制。 #### 5. **应用场景** - **生产者-消费者模型**:如任务队列、消息队列。 - **线程池任务调度**:工作线程等待任务时调用`wait()`,提交任务后调用`notify()`。 - **资源池管理**:数据库连接池的分配与回收。
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