wait()和notify()

本文深入探讨Java中wait()、notify()和notifyAll()方法的使用,解析这些方法如何帮助实现线程间的同步和通信。文章通过示例代码演示了如何在多线程环境中正确使用这些方法,避免死锁和竞争条件,确保线程安全。

wait()和notify()
notify()唤醒在此对象监视器上等待的单线程。
notifyAll()唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。
wait()导致当前的线程等待,直到其他线程调用此对象的notify()方法或notifyAll()方法
wait(long timeout)导致当前的线程等待,直到其他线程调用此对象的notify()方法或notifyAll()方法,或者指定的时间过

完。
wait(long timeout,int nanos)导致当前的线程等待,直到其他线程调用此对象的notify()方法或者其他线程打断了当前线

程,或者指定的时间过完。
wait(),notify(),notifyAll()都不属于Thread类,而是属于Object基础类,也就是每个对象都有wait(),notify

(),notifyAll()的功能,因为每个对象都有锁,锁是每个对象的基础,当然操作锁的方法也是最基础了。
当需要调用以上的方法的时候,一定要对竞争资源进行加锁,如果不加锁的=话,则会报IllegalMonitorStateException异常
当想要调用wait()进行线程等待时,必须要取得这个锁对象的控制权(对象监视器),一般是放到synchronized(obj)代码中

在while循环里而不是if语句下使用wait,这样会在线程暂停恢复后都检查wait的条件,并在条件实际上并未改变的情况下处

理唤醒通知。
调用obj.wait()释放了obj的锁,否则其他线程也无法获得obj的锁,也就无法在synchronized(obj){obj.notify()}代码段内

唤醒A
notify()方法只会通知等待队列中的第一个相关线程(不会通知优先级比较高的线程)
notifyAll()通知所有等待该竞争资源的线程(也不会按照线程的优先级来执行)
假设有三个线程执行了obj.wait(),那么obj.notifyAll()则能全部唤醒thread1,thread2,thread3,但是要继续执行

obj.wait()的下一条语句,必须获得obj锁吗,因此,thread1,thread2,thread3只有一个有机会获得锁继续执行,例如

thread1,其余的需要等待thread1释放obj锁之后才能继续执行。
当调用obj.notify/notifyAll后,调用线程依旧持有obj锁,因此,thread1,thread2,thread3虽被唤醒,但是仍无法获得obj

锁。直到调用线程退出synchronized块、释放obj锁后,thread1,thread2,thread3中的一个才有机会获得锁继续执行

public class WaitNotifyTest {

/**
 * @param args
 */
//在多线程间共享的对象上使用wait
private String[] shareObj = {"true"};
public static void main(String[] args) {
	// TODO Auto-generated method stub

	WaitNotifyTest test = new WaitNotifyTest();
	ThreadWait threadWait1 = test.new ThreadWait("wait thread1");
	threadWait1.setPriority(2);
	ThreadWait threadWait2 = test.new ThreadWait("wait thread2");
	threadWait2.setPriority(3);
	ThreadWait threadWait3 = test.new ThreadWait("wait thread3");
	threadWait3.setPriority(4);
	ThreadNotify threadNotify = test.new ThreadNotify("notify thread");
	
	threadNotify.start();
	threadWait3.start();
	threadWait2.start();
	threadWait1.start();
}

class ThreadWait extends Thread{
	
	public ThreadWait(String name){
		super(name);
	}
	
	public void run(){
		
		synchronized(shareObj){
			while("true".equals(shareObj[0])){
				System.out.println("线程"+this.getName()+"开始等待");
				long startTime = System.currentTimeMillis();
				try {
					shareObj.wait();
				} catch (InterruptedException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
				
				long endTime = System.currentTimeMillis();
				System.out.println("线程"+this.getName()+"等待时间为:"+(endTime-startTime));
			}
		}
		System.out.println("线程"+getName()+"等待结束");
	}
}


class ThreadNotify extends Thread{
	public ThreadNotify(String name){
		
		super(name);
	}
	
	public void run(){
		
		try {
			sleep(3000);
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		
		synchronized(shareObj){
			
			System.out.println("线程"+this.getName()+"开始准备通知");
			shareObj[0]="false";
			shareObj.notifyAll();
			System.out.println("线程"+this.getName()+"通知结束");
		}
		
		System.out.println("线程"+this.getName()+"运行结束");
	}
}

}

在Java多线程编程中,`wait()` `notify()` 是用于线程间通信的重要方法,它们定义在 `Object` 类中,并且必须在同步上下文中(如 `synchronized` 方法或代码块)中使用。这两个方法的主要作用是协调多个线程的执行顺序,确保线程之间可以安全地共享资源。 ### wait() 方法 `wait()` 方法的作用是使当前线程进入等待状态,直到其他线程调用该对象上的 `notify()` 或 `notifyAll()` 方法来唤醒它。调用 `wait()` 时,当前线程会释放持有的对象锁,并进入该对象的等待队列中[^4]。 一个典型的使用模式如下: ```java synchronized (lock) { while (!condition) { lock.wait(); } // 执行后续操作 } ``` 在此模式中,线程会在条件不满足时通过 `wait()` 进入等待状态,并在条件发生变化时被唤醒继续执行。 ### notify() 方法 `notify()` 方法用于唤醒在指定对象上等待的一个线程。如果有多个线程在等待,则由线程调度器随机选择其中一个进行唤醒。需要注意的是,调用 `notify()` 后,当前线程不会立即释放对象锁,而是要等到其所在的同步代码块或方法执行完毕后才会释放锁[^1]。 以下是一个简单的示例说明 `notify()` 的使用: ```java public class NotifyExample { public static void main(String[] args) { Object lock = new Object(); Thread t1 = new Thread(() -> { synchronized (lock) { System.out.println("t1 开始等待"); try { lock.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("t1 被唤醒"); } }); Thread t2 = new Thread(() -> { synchronized (lock) { System.out.println("t2 准备通知"); lock.notify(); System.out.println("t2 已通知"); } }); t1.start(); try { Thread.sleep(1000); // 确保 t1 先进入等待状态 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } t2.start(); } } ``` 在这个例子中,线程 `t1` 在进入同步代码块后调用 `wait()` 方法并释放锁,而线程 `t2` 在随后调用 `notify()` 来唤醒 `t1`。 ### 使用注意事项 - **必须在同步环境中使用**:`wait()` `notify()` 必须在 `synchronized` 方法或代码块中调用,否则会抛出 `IllegalMonitorStateException` 异常[^2]。 - **避免虚假唤醒**:通常建议将 `wait()` 放在一个循环中检查条件是否满足,以防止线程在没有收到通知的情况下被唤醒。 - **notify()notifyAll() 的区别**:`notify()` 只唤醒一个等待线程,而 `notifyAll()` 唤醒所有等待线程,适用于需要处理多个线程竞争的情况[^3]。
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