JAVA多线程之wait/notify
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了JAVA多线程之wait/notify相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
本文主要学习JAVA多线程中的 wait()方法 与 notify()/notifyAll()方法的用法。
①wait() 与 notify/notifyAll 方法必须在同步代码块中使用
②wait() 与 notify/notifyAll() 的执行过程
③中断 调用wait()方法进入等待队列的 线程
④notify 通知的顺序不能错
⑤多线程中测试某个条件的变化用 if 还是用 while？
①wait() 与 notify/notifyAll 方法必须在同步代码块中使用
wait() 与 notify/notifyAll() 是Object类的方法，在执行两个方法时，要先获得锁。那么怎么获得锁呢？
在这篇：JAVA多线程之Synchronized关键字--对象锁的特点文章中介绍了使用synchronized关键字获得锁。因此，wait() 与 notify/notifyAll() 经常与synchronized搭配使用，即在synchronized修饰的同步代码块或方法里面调用wait() 与 notify/notifyAll()方法。
②wait() 与 notify/notifyAll() 的执行过程
由于 wait() 与 notify/notifyAll() 是放在同步代码块中的，因此线程在执行它们时，肯定是进入了临界区中的，即该线程肯定是获得了锁的。
当线程执行wait()时，会把当前的锁释放，然后让出CPU，进入等待状态。
当执行notify/notifyAll方法时，会唤醒一个处于等待该 对象锁 的线程，然后继续往下执行，直到执行完退出对象锁锁住的区域（synchronized修饰的代码块）后再释放锁。
从这里可以看出，notify/notifyAll()执行后，并不立即释放锁，而是要等到执行完临界区中代码后，再释放。故，在实际编程中，我们应该尽量在线程调用notify/notifyAll()后，立即退出临界区。即不要在notify/notifyAll()后面再写一些耗时的代码。
示例如下：（摘自《JAVA多线程核心技术》）
1 public class Service {
2
3 public void testMethod(Object lock) {
4 try {
5 synchronized (lock) {
6 System.out.println("begin wait() ThreadName="
7 + Thread.currentThread().getName());
8 lock.wait();
9 System.out.println(" end wait() ThreadName="
10 + Thread.currentThread().getName());
11 }
12 } catch (InterruptedException e) {
13 e.printStackTrace();
14 }
15 }
16
17 public void synNotifyMethod(Object lock) {
18 try {
19 synchronized (lock) {
20 System.out.println("begin notify() ThreadName="
21 + Thread.currentThread().getName() + " time="
22 + System.currentTimeMillis());
23 lock.notify();
24 Thread.sleep(5000);
25 System.out.println(" end notify() ThreadName="
26 + Thread.currentThread().getName() + " time="
27 + System.currentTimeMillis());
28 }
29 } catch (InterruptedException e) {
30 e.printStackTrace();
31 }
32 }
33 }
在第3行的testMethod()中调用 wait()，在第17行的synNotifyMethod()中调用notify()
从上面的代码可以看出，wait() 与 notify/notifyAll()都是放在同步代码块中才能够执行的。如果在执行wait() 与 notify/notifyAll() 之前没有获得相应的对象锁，就会抛出：java.lang.IllegalMonitorStateException异常。
在第8行，当ThreadA线程执行lock.wait();这条语句时，释放获得的对象锁lock，并放弃CPU，进入等待队列。
当另一个线程执行第23行lock.notify();，会唤醒ThreadA，但是此时它并不立即释放锁，接下来它睡眠了5秒钟(sleep()是不释放锁的，事实上sleep()也可以不在同步代码块中调用)，直到第28行，退出synchronized修饰的临界区时，才会把锁释放。这时，ThreadA就有机会获得另一个线程释放的锁，并从等待的地方起（第24行）起开始执行。
接下来是两个线程类，线程类ThreadA调用testMethod()方法执行lock.wait();时被挂起，另一个线程类synNotifyMethodThread调用synNotifyMethod()负责唤醒挂起的线程。代码如下：
1 public class ThreadA extends Thread {
2 private Object lock;
3
4 public ThreadA(Object lock) {
5 super();
6 this.lock = lock;
7 }
8
9 @Override
10 public void run() {
11 Service service = new Service();
12 service.testMethod(lock);
13 }
14 }
15
16 public class synNotifyMethodThread extends Thread {
17 private Object lock;
18
19 public synNotifyMethodThread(Object lock) {
20 super();
21 this.lock = lock;
22 }
23
24 @Override
25 public void run() {
26 Service service = new Service();
27 service.synNotifyMethod(lock);
28 }
29 }
再接下来是测试类：
1 public class Test {
2
3 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
4
5 Object lock = new Object();
6
7 ThreadA a = new ThreadA(lock);
8 a.start();
9
10 NotifyThread notifyThread = new NotifyThread(lock);
11 notifyThread.start();
12
13 synNotifyMethodThread c = new synNotifyMethodThread(lock);
14 c.start();
15 }
16 }
③中断 调用wait()方法进入等待队列的 线程
示例代码如下：
1 public class Service {
2
3 public void testMethod(Object lock) {
4 try {
5 synchronized (lock) {
6 System.out.println("begin wait()");
7 lock.wait();
8 System.out.println(" end wait()");
9 }
10 } catch (InterruptedException e) {
11 e.printStackTrace();
12 System.out.println("出现异常");
13 }
14 }
15 }
16
17 public class ThreadA extends Thread {
18
19 private Object lock;
20
21 public ThreadA(Object lock) {
22 super();
23 this.lock = lock;
24 }
25
26 @Override
27 public void run() {
28 Service service = new Service();
29 service.testMethod(lock);
30 }
31 }
注意，在第23行wait()方法是Object类的对象lock调用的。而下面的interrupt()方法是ThreadA类的对象调用的。在ThreadA里面，将Object的对象作为参数传给了testMethod()方法，ThreadA的run()方法去调用testMethod()，从而wait()使ThreadA的线程暂停了（暂停当前执行wait()的线程）。从这里可以看出一个区别：
Object类中与线程有关的方法：
1)notify/notifyAll
2)wait()/wait(long)
java.lang.Thread中与之相关的方法：
1)interrupt()
2)sleep()/sleep(long)
3)join()/suspend()/resume()....
测试类代码如下：
1 public class Test {
2
3 public static void main(String[] args) {
4
5 try {
6 Object lock = new Object();
7
8 ThreadA a = new ThreadA(lock);
9 a.start();
10
11 Thread.sleep(5000);
12
13 a.interrupt();
14 } catch (InterruptedException e) {
15 e.printStackTrace();
16 }
17 }
18 }
当执行第13行的interrupt()时，处于wait中的线程“立即”被唤醒（一般是立即响应中断请求），并抛出异常。此时，线程也就结束了。
④notify 通知的顺序不能错
假设在线程A中执行wait()，在线程B中执行notify()。但如果线程B先执行了notify()然后结束了，线程A才去执行wait()，那此时，线程A将无法被正常唤醒了（还可以通过③中提到的interrupt()方法以抛出异常的方式唤醒^~^）。
这篇文章： JAVA多线程之线程间的通信方式中的第③点提到了notify通知顺序出错会导致 调用wait()进入等待队列的线程再也无法被唤醒了。
⑤多线程中测试某个条件的变化用 if 还是用 while？
以前一直不明白 当在线程的run()方法中需要测试某个条件时，为什么用while，而不用if???直到看到了这个简单的例子，终于明白了。。。。
这个例子是这样的：
有两个线程从List中删除数据，而只有一个线程向List中添加数据。初始时，List为空，只有往List中添加了数据之后，才能删除List中的数据。添加数据的线程向List添加完数据后，调用notifyAll()，唤醒了两个删除线程，但是它只添加了一个数据，而现在有两个唤醒的删除线程，这时怎么办？?
如果用 if 测试List中的数据的个数，则会出现IndexOutofBoundException，越界异常。原因是，List中只有一个数据，第一个删除线程把数据删除后，第二个线程再去执行删除操作时，删除失败，从而抛出 IndexOutofBoundException。
但是如果用while 测试List中数据的个数，则不会出现越界异常！！！神奇。
当wait等待的条件发生变化时，会造成程序的逻辑混乱---即，List中没有数据了，再还是有线程去执行删除数据的操作。因此，需要用while循环来判断条件的变化，而不是用if。
示例如下：摘自《JAVA多线程编程核心技术》
Add类，负责添加数据：
public class Add {
private String lock;
public Add(String lock) {
super();
this.lock = lock;
}
public void add() {
synchronized (lock) {
ValueObject.list.add("anyString");
lock.notifyAll();
}
}
}
public class ThreadAdd extends Thread {
private Add p;
public ThreadAdd(Add p) {
super();
this.p = p;
}
@Override
public void run() {
p.add();
}
}
Subtract类，负责删除数据----先要进行条件判断，然后执行wait()，这意味着：wait等待的条件可能发生变化！！！
public class Subtract {
private String lock;
public Subtract(String lock) {
super();
this.lock = lock;
}
public void subtract() {
try {
synchronized (lock) {
if(ValueObject.list.size() == 0) {//将这里的if改成while即可保证不出现越界异常!!!!
System.out.println("wait begin ThreadName="
+ Thread.currentThread().getName());
lock.wait();
System.out.println("wait end ThreadName="
+ Thread.currentThread().getName());
}
ValueObject.list.remove(0);
System.out.println("list size=" + ValueObject.list.size());
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class ThreadSubtract extends Thread {
private Subtract r;
public ThreadSubtract(Subtract r) {
super();
this.r = r;
}
@Override
public void run() {
r.subtract();
}
}
封装的List队列：
public class ValueObject {
public static List list = new ArrayList();
}
测试类：
public class Run {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
String lock = new String("");
Add add = new Add(lock);
Subtract subtract = new Subtract(lock);
ThreadSubtract subtract1Thread = new ThreadSubtract(subtract);
subtract1Thread.setName("subtract1Thread");
subtract1Thread.start();
ThreadSubtract subtract2Thread = new ThreadSubtract(subtract);
subtract2Thread.setName("subtract2Thread");
subtract2Thread.start();
Thread.sleep(1000);
ThreadAdd addThread = new ThreadAdd(add);
addThread.setName("addThread");
addThread.start();
}
}
以上是关于JAVA多线程之wait/notify的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章