Java 中Object的wait() notify() notifyAll()方法使用
一、前言
對(duì)于并發(fā)編程而言，除了Thread以外，對(duì)Object對(duì)象的wati和notify對(duì)象也應(yīng)該深入了解其用法，雖然知識(shí)點(diǎn)不多。
二、線程安全基本知識(shí)
首先應(yīng)該記住以下基本點(diǎn)，先背下來也無妨：
同一時(shí)間一個(gè)鎖只能被一個(gè)線程持有 調(diào)用對(duì)象的wait()和notify()前必須持有它
三、wait()和notify()理解
3.1 wait()和notify()方法簡(jiǎn)介
wait()和notify()都是Object的方法，可以認(rèn)為任意一個(gè)Object都是一種資源（或者資源的一個(gè)代表），當(dāng)多個(gè)線程對(duì)一個(gè)資源進(jìn)行操作時(shí)，如果線程發(fā)現(xiàn)這個(gè)資源還沒有準(zhǔn)備好，它就可以在這個(gè)資源上進(jìn)行等待，即調(diào)用這個(gè)資源的wait()方法，如果有另外的線程經(jīng)過某些處理覺得這個(gè)資源可用了，會(huì)調(diào)用這個(gè)這個(gè)資源的notify()方法，告訴等待它的線程，這個(gè)資源可以用了。
當(dāng)然不使用wait()和notify()方法也是可以的，可以用while()死循環(huán)來判斷，如下面的偽代碼：
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class Resource{ static boolean canUse=false;}while(!Resource.canUse){ //如果不可用，死循環(huán)在這里等待}//當(dāng)資源可以使用后，就會(huì)跳出循環(huán)，往下執(zhí)行 |
這樣做是可以，但是特別消耗CPU資源，所以建議用戶使用wait()和notify()方法。
3.2 wait()和notify()的價(jià)值
其實(shí)從單詞意思來看就能看出來，wait就是等待，說明這個(gè)資源沒有準(zhǔn)備好，我要等，還有這一個(gè)wait(long timeout) ，表示我只能等待你這么長(zhǎng)時(shí)間了，過時(shí)不候啊，而調(diào)用notify()的線程肯定就是對(duì)資源進(jìn)行處理的，處理完進(jìn)行通知。所以呢，它們就經(jīng)常用在生產(chǎn)者和消費(fèi)者模式中。任何涉及等資源到來的情景都適合用這兩個(gè)方法，
3.3 為什么wait()和notify()必須和synchronized一起使用
當(dāng)不在synchronized同步塊中使用wait()和notify()或者調(diào)用方法的對(duì)象不是synchronized的同步鎖就會(huì)拋異常：
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java.lang.IllegalMonitorStateException |
很多人會(huì)疑惑為什么必須持有這個(gè)對(duì)象的鎖才能調(diào)用對(duì)象的wait()和notify()方法呢，我也有這個(gè)疑惑，而且我認(rèn)為這么做是沒有必要的。首先看下面的代碼：
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public class WaitTest{ // 這是一個(gè)資源，模擬的Object final NoObjct resource=new NoObjct(); public static void main(String[] args) throws Exception{ WaitTest d=new WaitTest(); d.test(); } public void test() throws Exception{ Runnable r=new Runnable(){ public void run(){ // 調(diào)用資源的模擬的wait方法，在方法內(nèi)部使用synchronized resource.noWait(); System.out.println('線程等待完，執(zhí)行'); } }; Thread t=new Thread(r); t.start(); Thread.sleep(2000); System.out.println('準(zhǔn)備喚醒等待資源的線程'); // 調(diào)用資源的模擬的notify方法，在方法內(nèi)部使用synchronized resource.noNotify(); }}// 因wait()和notify()是final方法，不能覆蓋，所以模擬一個(gè)Object對(duì)象class NoObjct{ // 模擬wait方法 public void noWait(){ // 這個(gè)就相當(dāng)于將synchronized放到wait方法內(nèi)部 synchronized(this){ try{ this.wait(); }catch(InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } } } // 模擬notify方法 public void noNotify(){ // 這個(gè)就相當(dāng)于將synchronized放到notify方法內(nèi)部 synchronized(this){ this.notify(); } }} |
這是一個(gè)簡(jiǎn)單的wait()和notify()例子，wait等待，notify喚醒。如果忽略掉模擬的Object會(huì)發(fā)現(xiàn)代碼簡(jiǎn)潔了許多，否則就要每次使用synchronized，如下代碼：
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public class WaitTest{ // 這是一個(gè)資源，模擬的Object final Object resource=new Object(); public static void main(String[] args) throws Exception{ WaitTest d=new WaitTest(); d.test(); } public void test() throws Exception{ Runnable r=new Runnable(){ public void run(){ // 必須使用synchronized try{ synchronized(resource){ resource.wait(); } }catch(InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } System.out.println('線程等待完，執(zhí)行'); } }; Thread t=new Thread(r); t.start(); Thread.sleep(2000); System.out.println('準(zhǔn)備喚醒等待資源的線程'); // 必須使用synchronized synchronized(resource){ resource.notify(); } }} |
所以呢，我覺得wait()和notify()和synchronized一起沒有什么意義，畢竟synchronized用來進(jìn)行代碼同步的，和線程之間喚醒沒有什么關(guān)系（希望有讀者能給我相反的意見并說服我）。但是既然這么規(guī)定了就必須要去遵守，即必須在synchronized中使用wait和notify，且調(diào)用方法的對(duì)象必須是同步對(duì)象。
四、何時(shí)使用wait()和notify()
在上面已經(jīng)說了這兩個(gè)方法的其中一個(gè)價(jià)值就是用在生產(chǎn)者和消費(fèi)者模式。但是通過使用它們來構(gòu)建的生產(chǎn)者和消費(fèi)者模型很低級(jí)而且復(fù)雜，完全可以使用BlockingQueue接口的實(shí)現(xiàn)類來構(gòu)建。比如可以使用ArrayBlockingQueue，它既能保證線程安全又能實(shí)現(xiàn)阻塞效果，何樂而不為呢。
除此之外就只有線程間休眠與喚醒了。
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