Java中的Object的Wait() 和notify()方法使用时应注意的地方和Thread中的sleep()方法

本文详细解析了Java中线程的sleep与wait方法的区别,包括它们如何影响线程锁及同步控制,同时介绍了wait与notify的工作原理及应用场景。

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1)sleep 是线程类(Thread)的方法,导致此线程暂停执行指定时间,给执行机会给其他线程,但是监控状态依然保持,到时后会自动恢复。调用sleep 不会释放对象锁。
wait 是Object 类的方法,对此对象调用wait 方法导致本线程放弃对象锁,进入等待此对象的等待锁定池,只有针对此对象发出notify 方法(或notifyAll)后本线程才进入对象锁定池准备获得对象锁进入运行状态。

1、这两个方法来自不同的类分别是Thread和Object
2、最主要是sleep方法没有释放锁,而wait方法释放了锁,使得其他线程可以使用同步控制块或者方法。
3、wait,notify和notifyAll只能在同步控制方法或者同步控制块里面使用,而sleep可以在任何地方使用(使用范围)

<ol class="linenums" style="margin: 0px; padding: 0px 0px 0px 10px; border: none; list-style-position: outside; background: transparent;"><li class="L0" style="color: rgb(153, 153, 153); list-style-type: decimal; list-style-position: initial; margin: 0px; padding: 0px 0px 0px 10px; border: none; line-height: 20px; background-color: rgb(250, 250, 250);"><span class="kwd" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; color: rgb(0, 0, 139); font-weight: bold; background: transparent;">synchronized</span><span class="pun" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; color: rgb(0, 0, 0); background: transparent;">(</span><span class="pln" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; color: rgb(0, 0, 0); background: transparent;">x</span><span class="pun" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; color: rgb(0, 0, 0); background: transparent;">){</span><span class="pln" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; color: rgb(0, 0, 0); background: transparent;"></span>
</li><li class="L1" style="color: rgb(153, 153, 153); list-style-type: decimal; list-style-position: initial; margin: 0px; padding: 0px 0px 0px 10px; border: none; line-height: 20px; background-color: rgb(250, 250, 250);"><span class="pln" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; color: rgb(0, 0, 0); background: transparent;">  x</span><span class="pun" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; color: rgb(0, 0, 0); background: transparent;">.</span><span class="pln" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; color: rgb(0, 0, 0); background: transparent;">notify</span><span class="pun" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; color: rgb(0, 0, 0); background: transparent;">()</span><span class="pln" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; color: rgb(0, 0, 0); background: transparent;"></span>
</li><li class="L2" style="list-style-type: decimal; list-style-position: initial; margin: 0px; padding: 0px 0px 0px 10px; border: none; line-height: 20px; background-color: rgb(250, 250, 250);"><span style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; color: rgb(255, 0, 0); background: transparent;"><span class="pln" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; background: transparent;">  </span><span class="com" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; background: transparent;">//或者wait()</span><span class="pln" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; background: transparent;"></span>
</span></li><li class="L3" style="color: rgb(153, 153, 153); list-style-type: decimal; list-style-position: initial; margin: 0px; padding: 0px 0px 0px 10px; border: none; line-height: 20px; background-color: rgb(250, 250, 250);"><span class="pln" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; color: rgb(0, 0, 0); background: transparent;">  </span><span class="pun" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; color: rgb(0, 0, 0); background: transparent;">}</span></li></ol>

4、sleep必须捕获异常,而wait,notify和notifyAll不需要捕获异常

sleep方法属于Thread类中方法,表示让一个线程进入睡眠状态,等待一定的时间之后,自动醒来进入到可运行状态,不会马上进入运行状态,因为线程调度机制恢复线程的运行也需要时间,一个线程对象调用了sleep方法之后,并不会释放他所持有的所有对象锁,所以也就不会影响其他进程对象的运行。但在sleep的过程中过程中有可能被其他对象调用它的interrupt(),产生InterruptedException异常,如果你的程序不捕获这个异常,线程就会异常终止,进入TERMINATED状态,如果你的程序捕获了这个异常,那么程序就会继续执行catch语句块(可能还有finally语句块)以及以后的代码

注意sleep()方法是一个静态方法,也就是说他只对当前对象有效,例如t是一个线程,通过指定t.sleep()让t对象进入sleep,这样的做法是错误的,它只会是使当前线程被sleep 而不是t线程

wait属于Object的成员方法,一旦一个对象调用了wait方法,必须要采用notify()和notifyAll()方法唤醒该进程;如果线程拥有某个或某些对象的同步锁,那么在调用了wait()后,这个线程就会释放它持有的所有同步资源,而不限于这个被调用了wait()方法的对象。wait()方法也同样会在wait的过程中有可能被其他对象调用interrupt()方法而产生

2)Wait()和notify():如果条件不满足,则等待。当条件满足时,等待该条件的线程将被唤醒。一般用在synchronized机制中。

例如:线程A

   synchronized(obj) {

               while(!condition) {

                         obj.wait();

                 }

                obj.doSomething();

.....

  }

当线程A获得了obj锁后,发现条件condition不满足,无法继续下一处理,于是线程A就wait()。在另一线程B中,如果B更改了某些条件,使得线程A的condition条件满足了,就可以唤醒线程A。

线程B

      synchronized(obj) {

              condition = true;

              obj.notify();

        }

需要注意的概念是:  

   1.调用obj的wait(), notify()方法前,必须获得obj锁,也就是必须写在synchronized(obj) {……} 代码段内(或synchronized方法中)。  

   2.调用obj.wait()后,线程A就释放了obj的锁,否则线程B无法获得obj锁,也就无法在synchronized(obj) {……} 代码段内唤醒A.  

   3.当obj.wait()方法返回后,线程A需要再次获得obj锁,才能继续执行。  

   4.如果A1,A2,A3都obj.wait(),则B调用obj.notify()只能唤醒A1,A2,A3中的一个(具体哪一个由JVM决定)。  

   5.obj.notifyAll()则能全部唤醒A1,A2,A3,但是要继续执行obj.wait()的下一条语句,必须获得obj锁,因此,A1,A2,A3只有一个有机会获得锁继续执行,例如A1,其余的需要等待A1释放obj锁之后才能继续执行。

   6.当B调用obj.notify/notifyAll的时候,B正持有obj锁,因此,A1,A2,A3虽被唤醒,但是仍无法获得obj锁。直到B退出synchronized块,释放obj锁后,A1,A2,A3中的一个才有机会获得锁继续执行。

3)为什么wait(),notify()方法要和synchronized一起使用?

因为wait()方法是通知当前线程等待并释放对象锁,notify()方法是通知等待此对象锁的线程重新获得对象锁,然而,如果没有获得对象锁,wait方法和notify方法都是没有意义的,即必须先获得对象锁,才能对对象锁进行操作,于是,才必须把notify和wait方法写到synchronized方法或是synchronized代码块中了。

<think>好的,我现在需要帮助用户理解Javawaitnotify方法的正确使用,并提供示例注意事项。首先,我得回顾一下这两个方法的基本概念。根据引用[5],waitnotifynotifyAll都是用于线程间通信的方法,用来协调多个线程的执行顺序。当线程调用对象wait()方法,它会释放该对象的锁并进入等待状态,直到其他线程调用同一个对象notify()notifyAll()来唤醒它。 用户需要示例注意事项,所以我得先构造一个典型的生产者-消费者模型作为例子。比如,一个线程负责生产数据,另一个线程负责消费数据。当缓冲区为空,消费者线程需要等待,直到生产者线程放入数据后通知消费者。同样,当缓冲区满,生产者需要等待消费者取出数据后再继续生产。这种模式能很好地展示waitnotify的协作。 接下来,我需要确保示例代码正确,并且符合Java的同步机制。根据引用[2][4],在调用waitnotify,必须持有对象的锁,也就是在synchronized块内部。否则会抛出IllegalMonitorStateException。因此,在示例中,生产者消费者方法该用synchronized修饰,或者在synchronized块内调用waitnotify。 然后,要注意虚假唤醒的问题。引用[5]提到,wait()该在循环中使用,而不是简单的if判断,因为有线程可能会被意外唤醒,即使条件尚未满足。所以在代码中,检查条件是否满足的语句该放在while循环中,而不是if语句,这样可以避免这种情况。 另外,用户可能想知道notifynotifyAll的区别。根据引用[5],notify只会唤醒一个等待线程,而notifyAll会唤醒所有等待的线程,但具体哪个线程能继续执行取决于锁的获取。在生产者-消费者模型中,使用notifyAll更安全,因为可能有多个生产者或消费者线程在等待,这样可以避免线程被永久挂起的情况。 然后,我需要列出使用注意事项,比如必须在同步块内调用,使用循环检查条件,避免死锁,以及区分notifynotifyAll的使用场景。此外,还要提到在继承Thread,不要使用this作为锁对象,因为可能会有不同的实例,导致无法正确同步。 最后,确保回答结构清晰,分步骤说明,示例代码正确,注意事项全面。同,根据用户提供的引用内容,正确标注引用来源,比如在解释waitnotify机制引用[5],在示例部分参考引用[2][4]。 现在需要检查是否有遗漏的部分,比如是否覆盖了所有重要的注意事项,示例是否完整,语法是否正确。例如,在示例中,缓冲区使用LinkedList模拟,容量设为1,这样更容易触发等待条件。生产者消费者分别使用waitnotifyAll来协调。同,主方法中启动两个线程,并设置消费者线程先启动,以展示等待的情况。 可能还需要解释为什么使用while循环而不是if,以及如何处理可能的异常,比如InterruptedException。在代码中,捕获InterruptedException并恢复中断状态是一个好的做法,保持线程的中断响能力。 总结起来,整个思考过程需要确保回答准确覆盖用户的问题,结合提供的引用内容,结构清晰,示例正确,注意事项全面,并且符合Java线程的最佳实践。</think>### Java线程wait()notify()方法使用详解 #### 一、基本机制 `wait()``notify()`是Java线程通信的核心方法,用于在**同步代码块内**协调线程执行顺序。当线程调用`wait()`,会释放对象锁并进入等待状态;调用`notify()`则会唤醒一个等待该对象锁的线程[^5]。 #### 二、标准使用示例(生产者-消费者模型) ```java public class BufferExample { private final LinkedList<Integer> buffer = new LinkedList<>(); private final int CAPACITY = 1; public synchronized void produce() throws InterruptedException { while (buffer.size() == CAPACITY) { System.out.println("缓冲区满,生产者等待"); wait(); // 释放锁并等待 } int value = new Random().nextInt(100); buffer.add(value); System.out.println("生产数据:" + value); notifyAll(); // 唤醒所有等待线程[^2] } public synchronized void consume() throws InterruptedException { while (buffer.isEmpty()) { System.out.println("缓冲区空,消费者等待"); wait(); } int value = buffer.removeFirst(); System.out.println("消费数据:" + value); notifyAll(); } public static void main(String[] args) { BufferExample example = new BufferExample(); // 生产者线程 new Thread(() -> { while (true) { try { example.produce(); Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } }).start(); // 消费者线程 new Thread(() -> { while (true) { try { example.consume(); Thread.sleep(1500); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } }).start(); } } ``` #### 三、关键注意事项 1. **同步要求** 必须使用`synchronized`获取对象锁后才能调用`wait()/notify()`,否则会抛出`IllegalMonitorStateException`[^4] 2. **条件检查规范** 必须使用`while`循环而非`if`判断条件,防止**虚假唤醒**(spurious wakeup): ```java while (condition) { // 正确写法 wait(); } ``` 3. **唤醒方式选择** - `notify()`:随机唤醒一个等待线程 - `notifyAll()`:唤醒所有等待线程,更推荐使用以避免线程饥饿 4. **锁对象一致性** 所有线程必须使用**同一个对象锁**进行同步,通常建议使用专门的对象而非`this`: ```java private final Object lock = new Object(); public void method() { synchronized(lock) { // 操作代码 } } ``` 5. **中断处理** `wait()`可能抛出`InterruptedException`,需要正确处理中断状态: ```java try { wait(); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); // 恢复中断状态 } ``` #### 四、典型用场景 1. 生产者-消费者模式(如示例所示) 2. 线程池任务调度 3. 多阶段任务协作(如:等待前置任务完成)
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