java中wait,notify,notifyAll,sleep方法的作用和区别

Posted 2022-12-02 Leo Han

在进行多线程编程时，进程会遇到多线程之前的同步已经等待场景。
在java中，Object类提供了wait、nofity、notifyAll用来进行线程间的同步。一般如果我们调用wait、nofity、notifyAll都是结合synchronized同步关键字来使用：

 new Thread(()->
            synchronized (monitor)

                try 
                    System.out.println("1. enter monitor ");
                    Thread.sleep(5000);
                    System.out.println("1. call wait ");
                    monitor.wait();
                    System.out.println("1. get monitor again ");
                    Thread.sleep(5000);
                    System.out.println("1. call notify ");
                    monitor.notify();
                    System.out.println("1. finished");
                 catch (InterruptedException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
        ).start();

        new Thread(()->
            synchronized (monitor)
                try 
                    System.out.println("2. enter monitor ");
                    Thread.sleep(5000);
                    System.out.println("2. call notify ");
                    monitor.notify();
                    System.out.println("2. get monitor again ");
                    Thread.sleep(5000);
                    System.out.println("2. call monitor ");
                    monitor.wait();
                    System.out.println("2. finished ");
                 catch (InterruptedException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            
        ).start();

打印：

1. enter monitor 
1. call wait 
2. enter monitor 
2. call notify 
2. get monitor again 
2. call monitor 
1. get monitor again 
1. call notify 
1. finished
2. finished 

---

在java中每个对象都有一个对象锁，里面会维护一个EntryList 中保存目前等待获取锁的线程，WaitSet 保存 wait 的线程。我们调用wait方法时，已经获得了对象锁的线程会让出锁进行阻塞等待，将当前线程放入到waitSet ，而调用notify之后，当前线程也会让出锁，然后从对象锁的waitSet中去一个线程进行唤醒。

这里有几个点需要注意，

1. 调用wait方法的调用方必须是synchronized锁的持有者，如果是synchronized代码块，那么这个持有者就是同步的对象实例，如果是在类方法，那么就是这个类实例，如果在静态方法那么就是这个类本身
2. 调用wait方法前，必须获取synchronized锁，也就是调用wait方法必须在synchronized的作用范围内，如果在其他地方调用，则会报如下错误：

Exception in thread "main" java.lang.IllegalMonitorStateException
	at java.lang.Object.wait(Native Method)
	at java.lang.Object.wait(Object.java:502)
	at com.gridsum.ad.agg.query.platform.util.Utils.main(Utils.java:44)

3. 调用wait方法后，线程进入阻塞等待，必须等待其他线程调用notify/notifyAll来进行唤醒

wait方法会释放当前已经获得的synchronized锁，直到其他线程调用notify/notifyAll唤醒重新竞争获取锁。

而Thread.sleep只是让线程进行休眠，不会释放任何锁资源。
而像Thread.sleep(0) 有点类似 Thread.yield()，表示出让当前CPU时间片，重新获取。