java thread.notify_Java Thread wait、notify与notifyAll

Java的Object类包含了三个final方法，允许线程就资源的锁定状态进行通信。这三个方法分别是：wait(),notify(),notifyAll()，今天来了解一下这三个方法。在任何对象上调用这些方法的当前线程应具有对象监视器(锁住了一个对象，就是获得对象相关联的监视器)，否则会抛出java.lang.IllegalMonitorStateException异常。

wait

Object.wait有三种重载的实现，一个无限期等待任何其他线程地调用对象的notify或notifyAll方法来唤醒当前线程。 其他两个会使当前线程在等待特定的时间后进行唤醒。

wait()

使得当前线程进程等待，直到另一个线程在这个对象上调用了notify()方法或者notifyAll()方法。这个方法的行为，完全等价于调用wait(0)，可以看它的实现代码为：

public final void wait() throwsInterruptedException {

wait(0);

}

当前的线程必须获得这个对象的监视器。线程释放了监视器的所有权，直到另一个线程调用notify方法或者notifyAll方法，去唤醒在这个对象监视器上等待的其他线程。释放了监视器的所有权后，线程便进行等待，直到重新获得监视器的所有权并恢复执行。处于wait状态中的线程，可能被中断或虚假唤醒，所以这个方法应该总是在一个循环中使用：

synchronized(obj) {while ()

obj.wait();

...//Perform action appropriate to condition

}

虚假唤醒指的是一些obj.wait()会在除了obj.notify()和obj.notifyAll()的其他情况被唤醒，而此时是不应该唤醒的，更详细的可以看Spurious_wakeup。

方法会抛出两种异常：

IllegalMonitorStateException：如果当前线程没有获得当前对象的监视器。

InterruptedException：如果某个线程在当前线程等待通知的时候，或是在等待通知之前中断了当前线程，当抛出这个异常时，当前线程的中断状态被清除。

wait(long timeout)

该方法会使得当前进程进入wait状态直到另一个线程调用notify/notifyAll，或是经过了指定的时间，线程将被唤醒。该方法会抛出异常：

IllegalArgumentException：如果timeout是负数。

wait(long timeout, int nanos)

同样的，该方法会使得当前进程进入wait状态直到另一个线程调用notify/notifyAll。它可以更加精细地控制等待的时间，以纳秒为单位测量的实时量由下式给出：1000000*timeout+nanos。除此之外，这个方法与wait(long)做相同的事情，特别的，wait(0,0)等价于wait(0)。除了其余两个wait方法会抛出的异常外，这个方法会抛出异常：

IllegalArgumentException：如果timeout是负数，或者nanos的范围不在0-999999之间时，抛出该异常。

notify

notify方法只唤醒等待对象的一个线程，并且该线程开始执行。所以如果有多个线程在等待一个对象，这个方法只会唤醒其中的一个。线程的选择取决于线程管理的OS实现。

notifyAll

notifyAll方法唤醒等待对象的所有线程，但哪一个将首先处理取决于操作系统的实现。

这些方法可用于实现生产者消费者问题，其中消费者线程正在等待队列中的对象，生产者线程将对象放入队列中并通知等待的线程。下面是一个多个线程工作在同一个对象上的例子，使用了wait,notify,notifyAll方法：

一个例子

Message ：被通知唤醒的对象

public classMessage {privateString msg;publicMessage(String str){this.msg=str;

}publicString getMsg() {returnmsg;

}public voidsetMsg(String str) {this.msg=str;

}

}

Notifier：执行唤醒操作

public class Notifier implementsRunnable {privateMessage msg;publicNotifier(Message msg) {this.msg =msg;

}

@Overridepublic voidrun() {

String name=Thread.currentThread().getName();

System.out.println(name+" started");try{

Thread.sleep(1000);synchronized(msg) {

msg.setMsg(name+" Notifier work done");

msg.notify();//msg.notifyAll();

}

}catch(InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

Waiter: 使Message 对象进行wait状态

public class Waiter implementsRunnable{privateMessage msg;publicWaiter(Message m){this.msg=m;

}

@Overridepublic voidrun() {

String name=Thread.currentThread().getName();synchronized(msg) {try{

System.out.println(name+" waiting to get notified at time:"+System.currentTimeMillis());

msg.wait();

}catch(InterruptedException e){

e.printStackTrace();

}

System.out.println(name+" waiter thread got notified at time:"+System.currentTimeMillis());//process the message now

System.out.println(name+" processed: "+msg.getMsg());

}

}

}

WaitNotifyTest：测试

public classWaitNotifyTest {public static voidmain(String[] args) {

Message msg= new Message("process it");

Waiter waiter= newWaiter(msg);new Thread(waiter,"waiter").start();

Waiter waiter1= newWaiter(msg);new Thread(waiter1, "waiter1").start();

Notifier notifier= newNotifier(msg);new Thread(notifier, "notifier").start();

System.out.println("All the threads are started");

}

}

输出：

waiter waiting to get notified at time:1516757290631All the threads are started

waiter1 waiting to get notified at time:1516757290632notifier started

waiter waiter thread got notified at time:1516757291632waiter processed: notifier Notifier work done

可以看到两个线程在对象msg上进行等待，调用notify方法时，只有一个线程被唤醒，此时程序并没有退出，因为还有一个线程在等待。

如果把notify方法改成notifyAll，运行结果为：

waiter waiting to get notified at time:1516757437164waiter1 waiting to get notified at time:1516757437164All the threads are started

notifier started

waiter1 waiter thread got notified at time:1516757438165waiter1 processed: notifier Notifier work done

waiter waiter thread got notified at time:1516757438165waiter processed: notifier Notifier work done

可以看到两个线程都被唤醒了，程序也退出运行了。

(完)