翻译:https://www.journaldev.com/1037/java-thread-wait-notify-and-notifyall-example

简述

java中Objct对象包含三个方法用于线程之间对于资源锁状态进行通讯,这三个方法分别是wait()、notify()、notifyAll(),今天我们就来学习一下这三个方法的应用。

任何对象上调用这些方法的当前线程都应该具有对象监视器,否则它将抛出java.lang.IllegalMonitorStateException

方法介绍

wait

wait()方法会让当前线程处于等待状态,同时也会释放当前线程所持有的锁,直到其它线程调用了该对象的notify()或notifyAll()方法,该对象才会被唤醒进入就绪状态,wati有三个重载方法,分别是:

#一直等待,直到被唤醒
public final void wait() throws InterruptedException
#一直等待,直到被唤醒或超超时(毫秒)
public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;
#一直等待,直到被唤醒或超超时(纳秒)
public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException

notify

唤醒等待当前对象的线程,如果有多个对象等待,将唤醒其中的一个

notifyAll

唤醒等待当前对象的所有线程

代码实例

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,并通知等待的线程

让我们来看一个例子,其中多个线程在同一个对象上工作,我们使用wait、notify和notifyAll方法

消息对象:

package com.lkf.mulithread;

public class Message {
private String msg; public Message(String str){
this.msg=str;
} public String getMsg() {
return msg;
} public void setMsg(String str) {
this.msg=str;
}
}

消费者线程

package com.lkf.mulithread;

public class Waiter implements Runnable {
private Message msg; public Waiter(Message m){
this.msg=m;
} @Override
public void run() {
String name = Thread.currentThread().getName();
synchronized (msg) {
try{
System.out.println(name+" 正在等待唤醒:"+System.currentTimeMillis());
msg.wait();
}catch(InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
System.out.println(name+" 已被唤醒:"+System.currentTimeMillis());
//process the message now
System.out.println(name+" 消息处理完成: "+msg.getMsg());
}
} }

生产者线程

package com.lkf.mulithread;

public class Notifier implements Runnable {

    private Message msg;

    public Notifier(Message msg) {
this.msg = msg;
} @Override
public void run() {
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(name+" 已经启动");
try {
Thread.sleep(1000);
synchronized (msg) {
msg.setMsg(name+" 我是一条消息");
msg.notify();
// msg.notifyAll();
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} } }
package com.lkf.mulithread;

public class WaitNotifyTest {
public static void main(String[] args) {
Message msg = new Message("process it");
Waiter waiter1 = new Waiter(msg);
new Thread(waiter1, "1号线程").start(); Waiter waiter2 = new Waiter(msg);
new Thread(waiter2, "2号线程").start(); Notifier notifier = new Notifier(msg);
new Thread(notifier, "唤醒线程").start();
System.out.println("所有线程启动完毕");
}
}

当我们执行测试程序,会输出以下结果,但是程序执行并没有完成,因为我们调用了notify()方法,只是唤醒了其中的一个线程,另外一个线程在一直等待

1号线程 正在等待唤醒:1521883402227
2号线程 正在等待唤醒:1521883402228
所有线程启动完毕
唤醒线程 已经启动
1号线程 已被唤醒:1521883403230
1号线程 消息处理完成: 唤醒线程 我是一条消息

当我们调用notifyAll()方法时,会唤醒所有等待该对象的线程,会输出以下结果:

1号线程 正在等待唤醒:1521883786348
2号线程 正在等待唤醒:1521883786348
所有线程启动完毕
唤醒线程 已经启动
2号线程 已被唤醒:1521883787353
2号线程 消息处理完成: 唤醒线程 我是一条消息
1号线程 已被唤醒:1521883787353
1号线程 消息处理完成: 唤醒线程 我是一条消息

总结一下:

1.一定要在synchronized中使用wait()/notify()/notifyAll(),先获取对象锁,否则jvm会抛出IllegalMonitorStateException异常。

2.使用wait()时,判断线程是否进入wait状态的条件一定要使用while而不要使用if,因为等待线程可能会被错误地唤醒,所以应该使用while循环在等待前等待后都检查唤醒条件是否被满足,保证安全性。

3.notify()或notifyAll()方法调用后,线程不会立即释放锁,只会将wait中的线程从等待队列移到同步队列,也就是线程状态从waitting变为blocked;

4.wait()方法返回的前提是线程重新获得了对象的锁

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