通过生产者消费者模式例子讲解Java基类方法waitnotifynotifyAll

Posted 2020-06-13

wait(),notify()和notifyAll()都是Java基类java.lang.Object的方法。

通俗解释
wait():在当前线程等待其它线程唤醒。
notify(): 唤醒一个线程正在等待这个对象的监视器。
notifyAll(): 唤醒在这个对象监视器上等待的所有线程。
这三个方法，都是Java语言提供的实现线程间阻塞(Blocking)和控制进程内调度(inter-process communication)的底层机制。
下面通过一个生产者/消费者的例子来讲解这三个方法的使用

/**
 * 消费者
 * Created by Wiki on 16/1/28.
 */
public class Customer implements Runnable {
    private String name;
    private Channel channel;

    public Customer(String name, Channel channel) {
        this.name = name;
        this.channel = channel;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            Good good = channel.get();
            if (good != null) {
                System.out.println(name + " 获得商品:" + good.getName());
            } else {
                synchronized (channel) {
                    try {
                        System.out.println(name + " 进入等待");
                        channel.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }
}

/**
 * 生产者
 * Created by Wiki on 16/1/28.
 */
public class Producer implements Runnable {
    private static volatile int goodNumber = 0;

    private String name;
    private Channel channel;

    public Producer(String name, Channel channel) {
        this.name = name;
        this.channel = channel;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            int sleep = new Random().nextInt(2000);
            try {
                Thread.sleep(sleep);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            Good good = new Good("商品-编号" + (++goodNumber));
            System.out.println(name + " 生产商品:" + good.getName());
            channel.put(good);
        }
    }
}

/**
 * 商品
 * Created by Wiki on 16/1/28.
 */
public class Good {
    private String name;

    public Good(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

/**
 * 消费通道
 * Created by Wiki on 16/1/28.
 */
public class Channel {
    private Queue<Good> goodList = new LinkedList<>();

    public synchronized Good get() {
        if (goodList.size() == 0) {
            return null;
        }
        Good good = goodList.remove();
        return good;
    }

    public synchronized void put(Good good) {
        goodList.add(good);
//        notifyAll();
        notify();
    }
}

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Channel channel = new Channel();
        new Thread(new Producer("生产者1", channel)).start();
        new Thread(new Producer("生产者2", channel)).start();
        new Thread(new Producer("生产者2", channel)).start();

        new Thread(new Customer("消费者1", channel)).start();
        new Thread(new Customer("消费者2", channel)).start();
        new Thread(new Customer("消费者3", channel)).start();
    }
}

运行结果分析一（notify）：

每次生产一个商品调用notify时，都只唤醒一个消费者进行消费，唤醒原则是从等待时间最长的开始。

消费者1 进入等待
消费者2 进入等待
消费者3 进入等待
生产者1 生产商品:商品-编号1
消费者1 获得商品:商品-编号1
消费者1 进入等待
生产者2 生产商品:商品-编号2
消费者2 获得商品:商品-编号2
消费者2 进入等待
生产者2 生产商品:商品-编号3
消费者3 获得商品:商品-编号3
消费者3 进入等待
生产者1 生产商品:商品-编号4
消费者1 获得商品:商品-编号4
消费者1 进入等待
生产者1 生产商品:商品-编号5
消费者2 获得商品:商品-编号5
消费者2 进入等待
...

运行结果分析二（把notify改成notifyAll）：

每生产一件商品时调用notifyAll，都会把所有的消费者唤醒。

消费者1 进入等待
消费者3 进入等待
消费者2 进入等待
生产者2 生产商品:商品-编号1
消费者3 进入等待
消费者2 获得商品:商品-编号1
消费者1 进入等待
消费者2 进入等待
生产者2 生产商品:商品-编号2
消费者2 获得商品:商品-编号2
消费者1 进入等待
消费者3 进入等待
消费者2 进入等待
生产者2 生产商品:商品-编号3
消费者2 获得商品:商品-编号3
...

来源：http://www.taoweiji.cn/index.php/archives/112