堆栈花园的多线程学习备忘录——wait和notify

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本文详细介绍了Java中多线程的等待/通知机制，包括其原理、如何使用Object类的wait()和notify()方法实现线程间的同步，以及通过实例演示两个线程交替打印奇数和偶数的过程。

一、等待/通知机制

什么是等待/通知机制？

在单线程中，如果要执行的代码需要满足一定条件才能执行，可以放到if语句块里。
但在多线程中，可能A线程的执行的条件暂时没有满足，稍后B线程执行到一定程度，使得A线程的执行条件满足，再执行完A线程。可以将A线程先暂停，直到条件满足后再将A线程唤醒。

二、等待通知机制的实现

Object类中有一个wait()方法，可以使执行的当前代码线程等待，暂停执行，直到接到通知，或者被中断。
注意：
（1）wait()方法只能在同步代码块中由锁对象调用。
（2）调用wait()方法后，当前线程会暂停，并释放锁对象。

Object类的notify()可以唤醒线程，该方法也必须在同步代码块中由锁对象调用（不然会抛异常）。如果有多个等待的线程，notify()方法只能唤醒其中一个。在同步代码块中调用notify()方法，不会立马释放锁对象，需要等当前同步代码块执行完，才会释放，所以我们一般把notify()放在同步代码块的最后。

通过等待通知机制，实现2个线程交换打印输出奇数和偶数。

//先写一个多个线程需要共享的同一个对象的类。
public class Num{
    int i;
}

//专门打印偶数的线程
public class Even implements Runnable{
    Num num;
    public Even(Num num) {
        this.num = num;
    }
    @Override
    public void run() {
        while (num.i < 100){
            synchronized (num){
                if(num.i % 2 != 0){
                    try {
                        num.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---->" + num.i);
                num.i++;
                num.notify();
            }
        }
    }
}

//专门打印奇数的线程
public class Odd implements Runnable{
    Num num;
    public Odd(Num num) {
        this.num = num;
    }
    @Override
    public void run() {
        while(num.i < 100){
            synchronized (num){
                if(num.i % 2 == 0){
                    try {
                        num.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---->" + num.i);
                num.i++;
                num.notify();
            }
        }
    }
}

//main方法测试一下
public static void main(String[] args) {
        Num num = new Num();
        Thread t1 = new Thread(new Odd(num));
        Thread t2 = new Thread(new Even(num));
        t1.setName("t1");
        t2.setName("t2");
        t1.start();
        t2.start();
    }

分析一下以上代码：

我们将奇数线程记作A线程，偶数线程记作B线程

当创建出这两个线程后，启动他们，如果A抢到了时间片，那么由于i的初始值为0，符合A中代码块的if语句，所以执行锁对象的wait方法，A开始等待（即使A第二次又抢到了时间片，还是会继续执行wait方法开始等待）。当B抢到了时间片，由于i不满足if语句，所以i自增，再执行锁对象的notify方法，另外一个共享锁对象的A就会被唤醒（若有多个这样的A线程，究竟唤醒哪个线程是不一定的），开始执行，由于这时的i是1，不满足if语句，所以i自增，并唤醒另一个共享锁对象的B。周而复始，实现了两个线程交替打印奇数和偶数。