为什么wait()和notify()需要搭配synchonized关键字使用_wait()和notify()为什么要配合synchronized使用-优快云博客

##理解此问题先修知识：

synchronized 的含义：

Java中每一个对象都可以成为一个监视器（Monitor）, 该Monitor由一个锁（lock）, 一个等待队列（waiting queue ）, 一个入口队列( entry queue).
对于一个对象的方法，如果没有synchronized关键字，该方法可以被任意数量的线程，在任意时刻调用。
对于添加了synchronized关键字的方法，任意时刻只能被唯一的一个获得了对象实例锁的线程调用。
synchronized用于实现多线程的同步操作
wait()功用

wait(), notify(), notifyAll() 和 synchonized 需要搭配使用，用于线程同步
wait()总是在一个循环中被调用，挂起当前线程来等待一个条件的成立。 Wait调用会一直等到其他线程调用notifyAll()时才返回。
当一个线程在执行synchronized 的方法内部，调用了wait()后，该线程会释放该对象的锁，然后该线程会被添加到该对象的等待队列中（waiting queue）, 只要该线程在等待队列中，就会一直处于闲置状态，不会被调度执行。要注意wait()方法会强迫线程先进行释放锁操作，所以在调用wait()时，该线程必须已经获得锁，否则会抛出异常。由于wait()在synchonized的方法内部被执行，锁一定已经获得，就不会抛出异常了。

notify()的功用

wait(), notify(), notifyAll() 和 synchonized 需要搭配使用，用于线程同步
当一个线程调用一个对象的notify()方法时，调度器会从所有处于该对象等待队列（waiting queue）的线程中取出任意一个线程，将其添加到入口队列( entry queue) 中. 然后在入口队列中的多个线程就会竞争对象的锁，得到锁的线程就可以继续执行。如果等待队列中（waiting queue）没有线程， notify()方法不会产生任何作用
notifyAll() 和notify()工作机制一样，区别在于notifyAll()会将等待队列（waiting queue）中所有的线程都添加到入口队列中（entry queue）
注意, notifyAll()比notify()更加常用，因为notify()方法只会唤起一个线程，且无法指定唤醒哪一个线程，所以只有在多个执行相同任务的线程在并发运行时，我们不关心哪一个线程被唤醒时，才会使用notify()
##为什么wait()和notify()或notifyAll()需要搭配synchronized关键字使用

从语义角度来讲，一个线程调用了wait()之后，必然需要由另外一个线程调用notify()来唤醒该线程，所以本质上， wait()与notify()的成对使用，是一种线程间的通信手段。
进一步分析， wait() 操作的调用必然是在等待某种条件的成立，而条件的成立必然是由其他的线程来完成的。所以实际上，我们调用 wait() 的时候，实际上希望达到如下的效果
// 线程A 的代码
while(!condition){ // 不能使用 if , 因为存在一些特殊情况，使得线程没有收到 notify 时也能退出等待状态
wait();
}
// do something
1
2
3
4
5
// 线程 B 的代码
if(!condition){
// do something ...
condition = true;
notify();
}
1
2
3
4
5
6
现在考虑，如果wait() 和 notify() 的操作没有相应的同步机制，则会发生如下情况
【线程A】进入了 while 循环后（通过了 !condition 判断条件，但尚未执行 wait 方法）, CPU 时间片耗尽， CPU 开始执行线程B的代码
【线程B】执行完毕了 condition = true; notify(); 的操作，此时【线程A】的 wait() 操作尚未被执行， notify() 操作没有产生任何效果
【线程A】执行wait() 操作，进入等待状态，如果没有额外的 notify() 操作，该线程将持续在 condition = true 的情形下，持续处于等待状态得不到执行。
由此看出，在使用 wait() 和 notify() 这种会挂起线程的操作时，我们需要一种同步机制保证， condition 的检查与 wait() 操作，以及 condition 的更新与 notify() 是互斥的。

那是否简单的将之前的代码包裹在一个 synchronized 代码块中就可以满足需求呢？像下面这样。
// 线程A 的代码
synchronized(obj_A)
{
   while(!condition){
   wait();
   }
   // do something
}
1
2
3
4
5
6
7
8
// 线程 B 的代码
synchronized(obj_A)
{
   if(!condition){
       // do something ...
   condition = true;
   notify();
   }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
乍一看，上述的代码可以解决问题，但是仔细分析一下，由于wait() 操作会挂起当前线程，那么必然需要在挂起前释放掉 obj_A 的锁，但如果 obj_A 允许是任意对象， wait() 函数作为一个没有参数输入的方法，无从得知应该释放哪个对象的锁。于是很自然的，语法就会被设计成 java 现在的样子。即基于对象的 wait() 与 notify() 的调用，必须先获得该对象的锁。

正确的用法示例如下

// 线程 A 的代码
synchronized(obj_A)
{
   while(!condition){
   obj_A.wait();
   }
   // do something
}
1
2
3
4
5
6
7
8
// 线程 B 的代码
synchronized(obj_A)
{
   if(!condition){
       // do something ...
   condition = true;
   obj_A.notify();
   }
}

原文：https://blog.youkuaiyun.com/lengxiao1993/article/details/52296220