notify()与notifyAll()

本文通过一个具体的示例程序,详细解释了Java中synchronized方法的notifyAll()函数的行为。特别指出,notifyAll()并非唤醒所有等待线程,而是仅唤醒与特定锁相关的等待线程。此外,还对比了notify()和notifyAll()的区别。

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notifyAll()调用时,并非唤醒所有的等待线程,而是当nofityAll()因某个特定锁而被调用时,只有等待这个锁的任务才会被唤醒。

class Blocker{
    synchronized void waitingCall(){
        try {
            while(!Thread.interrupted()){
                wait();
                System.out.println(Thread.currentThread()+" ");
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            //Ok to exit this way
        }
    }
    synchronized void prod(){
        notify();
    }
    synchronized void prodAll(){
        notifyAll();
    }
}
class Task implements Runnable{
    static Blocker blocker=new Blocker();

    @Override
    public void run() {
        blocker.waitingCall();
    }
}
class Task2 implements Runnable{
    static Blocker blocker=new Blocker();

    @Override
    public void run() {
        blocker.waitingCall();
    }
}
public class NotifyVsNotifyAll {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        ExecutorService exec= Executors.newCachedThreadPool();
        for(int i=0;i<5;i++)
            exec.execute(new Task());
        exec.execute(new Task2());
        Timer timer=new Timer();
        timer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
            boolean prod=true;
            @Override
            public void run() {
                if(prod){
                    System.out.println("\nnotify()");
                    Task.blocker.prod();
                    prod=false;
                }else{
                    System.out.println("\nnotifyAll() ");
                    Task.blocker.prodAll();
                    prod=true;
                }
            }
        },400,400);
        TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
        timer.cancel();
        System.out.println("\nTimer canceled");
        TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500);
        System.out.println("Task2.blocker.prodAll()");
        Task2.blocker.prodAll();
        TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500);
        System.out.println("\nShutting down");
        exec.shutdown();
    }
}
Task和Task2每个都有自己的Blocker对象,因此每个Task对象都会在Task.blocker上阻塞,而每个Task2都会在Task2.blocker上阻塞。

<think>好的,我现在需要回答用户关于Java中notifynotifyAll方法的区别及使用场景的问题。首先,我得回忆一下这两个方法的基本概念和作用。根据引用资料,它们都是Object类的方法,用于线程间通信,唤醒等待对象锁的线程。但具体区别是什么呢? 根据引用[4],notify()只会唤醒一个等待线程,而notifyAll()会唤醒所有等待该对象锁的线程。所以第一个区别是唤醒的线程数量不同。那使用场景呢?引用里提到,notify适用于确信只有一个线程在等待,或者不关心哪个线程被唤醒的情况,比如资源池可能有多个线程等待,但每次只释放一个资源。而notifyAll则适用于多个线程等待不同条件的情况,需要全部唤醒,比如生产者-消费者模型,当生产了一个新产品,可能需要唤醒所有消费者,或者有多个条件变量时。 接下来,我需要考虑它们的资源竞争情况。notify只唤醒一个线程,竞争较少,可能更高效;而notifyAll唤醒所有线程,导致更多竞争,可能影响性能。但正确性更重要,有时候必须使用notifyAll避免线程饥饿或死锁。例如,在引用[5]的例子中,存钱者使用notify可能只唤醒另一个存钱者,导致取钱者一直等待,所以需要用notifyAll来确保唤醒正确的线程。 然后,我需要整理这些点,结构清晰地呈现。可能分为区别部分和使用场景部分。区别包括唤醒数量、使用场景不同、资源竞争。使用场景则举例子说明,比如线程池用notify,生产者-消费者用notifyAll,或者多个条件变量时用notifyAll。 还要注意用户提供的引用资料,确保引用正确。例如,引用[4]详细说明了区别和使用场景,引用[5]给出了实际例子。需要将这些信息整合,用中文自然表达,同时遵循系统指令,比如数学公式用$...$,但这里可能用不上。最后生成相关问题。 需要检查是否有遗漏点,比如死锁风险。引用[4]提到notify可能导致死锁,比如当多个线程等待不同条件,而错误地只唤醒一个,导致其他线程永远等待。例如,如果生产者只唤醒另一个生产者,而消费者没有被唤醒,系统可能死锁。因此,正确使用notifyAll可以避免这种情况。 总结:区别有三点,使用场景分情况讨论,正确性和性能之间的权衡,以及如何避免死锁。需要将这些有条理地组织起来,确保回答清晰,符合用户要求的结构,并在末尾添加相关问题。</think>### Java中notifynotifyAll的区别及使用场景 #### 一、核心区别 1. **唤醒线程数量** - `notify()`:仅唤醒**一个**在对象监视器上等待的线程(具体唤醒哪个线程由线程调度器决定)[^4]。 - `notifyAll()`:唤醒**所有**在对象监视器上等待的线程,这些线程需竞争对象锁后才能继续执行[^4]。 2. **资源竞争** - `notify()`:仅唤醒一个线程,资源竞争较少,可能提升性能。 - `notifyAll()`:唤醒全部线程,可能引发激烈锁竞争,但能避免线程饥饿问题[^4]。 3. **潜在风险** - `notify()`:若多个线程等待不同的条件变量,可能因唤醒错误的线程导致**死锁**或**逻辑错误**[^4]。 - `notifyAll()`:通过全面唤醒线程,降低因条件判断遗漏导致的问题风险[^5]。 --- #### 二、使用场景 1. **适用`notify()`的情况** - **单一条件变量**:所有线程等待同一条件(如线程池中的空闲资源释放)。 - **明确单一线程需唤醒**:例如,资源池每次仅释放一个资源时。 - **性能敏感场景**:需减少线程竞争开销,且逻辑确保正确性。 ```java // 示例:线程池任务分配(仅唤醒一个线程处理新任务) synchronized (taskQueue) { taskQueue.add(newTask); taskQueue.notify(); // 唤醒一个工作线程 } ``` 2. **适用`notifyAll()`的情况** - **多条件变量**:多个线程等待不同条件(如生产者-消费者模型中的空队列和满队列)。 - **需广播状态变更**:例如,数据库连接池状态变化时需通知所有等待线程[^4]。 - **避免死锁风险**:确保所有相关线程都能响应条件变化。 ```java // 示例:生产者-消费者模型(生产后唤醒所有消费者) synchronized (buffer) { buffer.add(item); buffer.notifyAll(); // 唤醒所有等待的消费者线程 } ``` --- #### 三、关键注意事项 1. **必须`wait()`配对使用** `notify`/`notifyAll`需在同步代码块(`synchronized`块)中调用,且调用前需通过`wait()`使线程进入等待状态[^3]。 2. **条件判断需用循环** 线程被唤醒后应重新检查条件,避免虚假唤醒(*spurious wakeup*): ```java synchronized (lock) { while (!condition) { // 必须用循环,不能用if lock.wait(); } // 执行业务逻辑 } ``` 3. **性能正确性的权衡** 优先保证逻辑正确性,再考虑性能优化。多数情况下,`notifyAll()`更安全,但需合理设计条件判断以减少竞争。 --- #### 四、典型问题分析 **为什么生产者-消费者模型常用`notifyAll()`?** 假设生产者仅调用`notify()`,可能仅唤醒另一个生产者线程,而消费者线程未被唤醒,导致队列满时系统死锁。使用`notifyAll()`可确保所有消费者线程被唤醒并竞争锁,从而正确处理数据。 ---
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