java 线程协作 wait（等待）与 notiy（通知）

Posted 2020-08-07 小禾点点

当一个拥有Object锁的线程调用 wait()方法时，就会使当前线程加入object.wait 等待队列中，并且释放当前占用的Object锁，这样其他线程就有机会获取这个Object锁，获得Object锁的线程调用notify()方法，就能在Object.wait 等待队列中随机唤醒一个线程（该唤醒是随机的与加入的顺序无关，优先级高的被唤醒概率会高），若果调用notifyAll（）方法就唤醒全部的线程。注意:调用notify()方法后并不会立即释放object锁，会等待该线程执行完毕后释放Object锁。

一.wait()、notify()和notifyAll()

为了更好的支持多线程之间的协作，JDK提供了三个重要的本地方法

//调用某个对象的wait()方法能让当前线程阻塞，并且当前线程必须拥有此对象的锁.
 public final void wait() throws InterruptedException {
        wait(0);
    }
//调用某个对象的notify()方法能够唤醒一个正在等待这个对象的锁的线程，如果有多个线程都在等待这个对象的锁，则只能唤醒其中一个线程
 public final native void notify();
//notifyAll()方法能够唤醒所有正在等待这个对象锁的线程；
 public final native void notifyAll();

如图：当一个拥有Object锁的线程调用 wait()方法时，就会使当前线程加入object.wait 等待队列中，并且释放当前占用的Object锁，这样其他线程就有机会获取这个Object锁，获得Object锁的线程调用notify()方法，就能在Object.wait 等待队列中随机唤醒一个线程（该唤醒是随机的与加入的顺序无关，优先级高的被唤醒概率会高），若果调用notifyAll（）方法就唤醒全部的线程。注意:调用notify()方法后并不会立即释放object锁，会等待该线程执行完毕后释放Object锁。

代码：

public class WaitTest {
    private static Object object=new Object();
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread=new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                synchronized (object) {
                    System.out.println(System.currentTimeMillis()+":"+Thread.currentThread().getName()+"进入启动");
                    try {
                        object.wait();//使当前线程进入等待（进入Object.wait队列）并释放对象锁
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(System.currentTimeMillis()+":"+Thread.currentThread().getName()+"线程执行结束"); 
                }
            }
        };
        thread.start();
      Thread thread_2=new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                synchronized (object) {
                    System.out.println(System.currentTimeMillis()+":"+Thread.currentThread().getName()+"进入启动"); 
                    try {
                        object.notify();//随机在Object.waitd队列中唤醒一个正在等待该对象锁的线程
                        System.out.println(System.currentTimeMillis()+":"+Thread.currentThread().getName()+"唤醒一个等待的线程");
                        Thread.sleep(10000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        };
        thread_2.start();
    }
}

执行结果：

1473306408730:Thread-0进入启动
1473306408731:Thread-1进入启动
1473306408731:Thread-1唤醒一个等待的线程
1473306418731:Thread-0线程执行结束

　　从时间戳中可以看出 Thread-1 在通知Thread-0 继续执行后，Thread-0 并未立即执行，而是等待Thread-1 释放Object锁，在重新获得Object锁后，才能继续执行。（最后两个时间戳相减刚好是10秒）

二、使用CountDownLatch让唤醒的线程立即执行

在上面的实例中我们实现了线程之间的通信，但线程Thread-0被唤醒后，并没有立即执行而是，等待Thread-1线程执行完毕释放锁后才执行，那我们如何做到让线程被唤醒后立即执行呢？在这里我们可以使用JDK1.5被引入的CountDownLatch类来轻松实现。

package com.jalja.org.thread.demo02;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class CountDownLatchTest {
    public static void main(String[] args) {
    final CountDownLatch countDownLatch=new CountDownLatch(2);
     Thread thread=new Thread(){
         @Override
         public void run() {
                 System.out.println(System.currentTimeMillis()+":"+Thread.currentThread().getName()+"进入启动");
                 try {
                     countDownLatch.await();//使当前线程进入等待（进入Object.wait队列）并释放对象锁
                 } catch (InterruptedException e) {
                     e.printStackTrace();
                 }
                 System.out.println(System.currentTimeMillis()+":"+Thread.currentThread().getName()+"线程执行结束"); 
         }
     };
     thread.start();
     Thread thread_3=new Thread(){
         @Override
         public void run() {
                 System.out.println(System.currentTimeMillis()+":"+Thread.currentThread().getName()+"进入启动"); 
                 try {
                     countDownLatch.countDown();//随机在Object.waitd队列中唤醒一个正在等待该对象锁的线程
                     countDownLatch.countDown();
                     System.out.println(System.currentTimeMillis()+":"+Thread.currentThread().getName()+"唤醒一个等待的线程");
                     Thread.sleep(10000);
                     System.out.println(System.currentTimeMillis()+":"+Thread.currentThread().getName()+"线程结束");
                 } catch (InterruptedException e) {
                     e.printStackTrace();
                 }
         }
     };
     thread_3.start();
    }
}

执行结果：

1500554407368:Thread-0进入启动
1500554407368:Thread-1进入启动
1500554407368:Thread-1唤醒一个等待的线程
1500554407369:Thread-0线程执行结束
1500554417369:Thread-1线程结束

由结果可以看出Thread-0在被唤醒后立即执行了（时间相差1毫秒）在10后，Thread-1 才执行结束。