线程等待机制——wait/notify(notifyAll)

Posted 2021-08-02 无赖H4

线程等待机制

• 语法
• wait
• • wait()
  • 加锁
• notify
• 使用场景
• wait和sleep对比

wait、notify、notifyAll属于Object类下的三个普通方法
（java中所有对象都具备这三个方法）
基本使用规则：对象.wait(),使得线程进入“等待”状态，直到有其他线程，在同一个对象上调用notify/notifyAll()方法

语法

关于wait和notify的使用规则，必须先对等待的对象，通过synchronized加锁

Object o = new Object();//等待唤醒的对象
synchronized (o){
    o.wait();//如果不这么操作，会收到异常
}
synchronized(o){
    o.notify();
}

唤醒的线程如何知道有哪些对象在o这个对象上？
等待集（wait set）：保存等在对象上的所有线程
wait：把当前线程加入到等待集中
notify：从wait set删除掉一个线程

由于多个线程修改共享数据，所以需要synchronized保护

wait

wait()的作用就是让当前线程进入等待状态，同时也会让当前线程释放它所持有的锁，直到其他线程调用notify()或notifyAll()方法，被唤醒进入就绪状态；

wait()

wait() / wait(long timeout) / wait(long timeout, int nanos)
time out ： 超时
wait什么时候会醒过来：
1、会被别的线程唤醒
2、会在到达超时时间时
3、会在被别的进程打断(interrupt)时->收到一个InterruptException异常
4、由于系统原因，可能出现假唤醒——毫无征兆的醒来

加锁

在o.wait()时，需要进行加锁，当wait成功，会释放锁，但不是释放所有锁，只释放o这把锁.
当wait被唤醒时，会重新对o进行加锁操作

notify

• notify()会唤醒等待在对象上的一个线程，但是它是随机唤醒
• notifyAll()会唤醒等待在对象上的所有线程
• notify()会有状态保留吗？
  例如：当线程A调用了o.notify();线程B在调用o.wait();是等待呢，还是被唤醒？
  A会等待，没有状态保留

使用场景

A线程是等待线程，B线程是唤醒线程
A线程在等待某个条件发生的时候（例如：a==1），当条件没有满足的时候，wait
B线程，会在某些情况下，使得条件成立（a = 1）,当条件成立的时候，B有责任唤醒A

A:
if（a != 1）{
    sync(o){
    o.wait()
    }
}
B:
a = 1;
o.notify();

这里，我们可以将if换为while保证wait又可能唤醒

例子：

import java.util.Scanner;

public class Demo1 {
    private static final Object o = new Object();

    static class MyThread extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            try {
                System.out.println("我即将进入等待状态");
                synchronized (o) {
                    o.wait();
                }
                System.out.println("我被别的线程唤醒了");
            } catch (InterruptedException exc) {
                exc.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyThread thread = new MyThread();
        thread.start();

        Scanner s = new Scanner(System.in);
        System.out.println("等待我们的输入，我们不输入，不继续");
        s.nextLine();
        System.out.println("有输入，进行线程的唤醒操作");
        synchronized (o) {
            o.notify();
        }
    }
}

wait和sleep对比

Thread.sleep(ms)/TimeUnit.*.sleep()
和
o.wait();
的区别：

相同现象：
1、造成线程的阻塞（停止运行），状态是TIME_WAITING
2、貌似都是等待xx时间后继续运行
差异点：
1、wait等待的时间<=timeout,sleep== timeout
2、语义上不同 （核心）
3、锁/wait有锁的释放（不是所有锁）；sleep和锁无关
4、写法不同