• 多线程中wait和notify的理解与使用


    1.对于wait()和notify()的理解

    对于wait()和notify()的理解,还是要从jdk官方文档中开始,在Object类方法中有:

    void notify() 
    Wakes up a single thread that is waiting on this object’s monitor. 
    译:唤醒在此对象监视器上等待的单个线程

    void notifyAll() 
    Wakes up all threads that are waiting on this object’s monitor. 
    译:唤醒在此对象监视器上等待的所有线程

    void wait( ) 
    Causes the current thread to wait until another thread invokes the notify() method or the notifyAll( ) method for this object. 
    译:导致当前的线程等待,直到其他线程调用此对象的notify( ) 方法或 notifyAll( ) 方法

    void wait(long timeout) 
    Causes the current thread to wait until either another thread invokes the notify( ) method or the notifyAll( ) method for this object, or a specified amount of time has elapsed. 
    译:导致当前的线程等待,直到其他线程调用此对象的notify() 方法或 notifyAll() 方法,或者指定的时间过完。

    void wait(long timeout, int nanos) 
    Causes the current thread to wait until another thread invokes the notify( ) method or the notifyAll( ) method for this object, or some other thread interrupts the current thread, or a certain amount of real time has elapsed. 
    译:导致当前的线程等待,直到其他线程调用此对象的notify( ) 方法或 notifyAll( ) 方法,或者其他线程打断了当前线程,或者指定的时间过完。

    上面是官方文档的简介,下面我们根据官方文档总结一下:

    • wait( ),notify( ),notifyAll( )都不属于Thread类,而是属于Object基础类,也就是每个对象都有wait( ),notify( ),notifyAll( ) 的功能,因为每个对象都有锁,锁是每个对象的基础,当然操作锁的方法也是最基础了。

    • 当需要调用以上的方法的时候,一定要对竞争资源进行加锁,如果不加锁的话,则会报 IllegalMonitorStateException 异常

    • 当想要调用wait( )进行线程等待时,必须要取得这个锁对象的控制权(对象监视器),一般是放到synchronized(obj)代码中。

    • 在while循环里而不是if语句下使用wait,这样,会在线程暂停恢复后都检查wait的条件,并在条件实际上并未改变的情况下处理唤醒通知

    • 调用obj.wait( )释放了obj的锁,否则其他线程也无法获得obj的锁,也就无法在synchronized(obj){ obj.notify() } 代码段内唤醒A。

    • notify( )方法只会通知等待队列中的第一个相关线程(不会通知优先级比较高的线程)

    • notifyAll( )通知所有等待该竞争资源的线程(也不会按照线程的优先级来执行)

    • 假设有三个线程执行了obj.wait( ),那么obj.notifyAll( )则能全部唤醒tread1,thread2,thread3,但是要继续执行obj.wait()的下一条语句,必须获得obj锁,因此,tread1,thread2,thread3只有一个有机会获得锁继续执行,例如tread1,其余的需要等待thread1释放obj锁之后才能继续执行。

    • 当调用obj.notify/notifyAll后,调用线程依旧持有obj锁,因此,thread1,thread2,thread3虽被唤醒,但是仍无法获得obj锁。直到调用线程退出synchronized块,释放obj锁后,thread1,thread2,thread3中的一个才有机会获得锁继续执行。

    2.wait和notify简单使用示例

    public class WaitNotifyTest {
    
        // 在多线程间共享的对象上使用wait
        private String[] shareObj = { "true" };
    
        public static void main(String[] args) {
            WaitNotifyTest test = new WaitNotifyTest();
            ThreadWait threadWait1 = test.new ThreadWait("wait thread1");
            threadWait1.setPriority(2);
            ThreadWait threadWait2 = test.new ThreadWait("wait thread2");
            threadWait2.setPriority(3);
            ThreadWait threadWait3 = test.new ThreadWait("wait thread3");
            threadWait3.setPriority(4);
    
            ThreadNotify threadNotify = test.new ThreadNotify("notify thread");
    
            threadNotify.start();
            threadWait1.start();
            threadWait2.start();
            threadWait3.start();
        }
    
        class ThreadWait extends Thread {
    
            public ThreadWait(String name){
                super(name);
            }
    
            public void run() {
                synchronized (shareObj) {
                    while ("true".equals(shareObj[0])) {
                        System.out.println("线程"+ this.getName() + "开始等待");
                        long startTime = System.currentTimeMillis();
                        try {
                            shareObj.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        long endTime = System.currentTimeMillis();
                        System.out.println("线程" + this.getName() 
                                + "等待时间为:" + (endTime - startTime));
                    }
                }
                System.out.println("线程" + getName() + "等待结束");
            }
        }
    
        class ThreadNotify extends Thread {
    
            public ThreadNotify(String name){
                super(name);
            }
    
    
            public void run() {
                try {
                    // 给等待线程等待时间
                    sleep(3000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (shareObj) {
                    System.out.println("线程" + this.getName() + "开始准备通知");
                    shareObj[0] = "false";
                    shareObj.notifyAll();
                    System.out.println("线程" + this.getName() + "通知结束");
                }
                System.out.println("线程" + this.getName() + "运行结束");
            }
        }
    }

    运行结果:

    线程wait thread1开始等待
    线程wait thread3开始等待
    线程wait thread2开始等待
    线程notify thread开始准备通知
    线程notify thread通知结束
    线程notify thread运行结束
    线程wait thread2等待时间为:2998
    线程wait thread2等待结束
    线程wait thread3等待时间为:2998
    线程wait thread3等待结束
    线程wait thread1等待时间为:3000
    线程wait thread1等待结束
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