java基本教程之java线程等待与java唤醒线程 java多线程教程
本章，会对线程等待/唤醒方法进行介绍。涉及到的内容包括：1. wait(), notify(), notifyAll()等方法介绍2. wait()和notify()3. wait(long timeout)和notify()4. wait() 和 notifyAll()5. 为什么notify(), wait()等函数定义在Object中，而不是Thread中
wait(), notify(), notifyAll()等方法介绍在Object.java中，定义了wait(), notify()和notifyAll()等接口。wait()的作用是让当前线程进入等待状态，同时，wait()也会让当前线程释放它所持有的锁。而notify()和notifyAll()的作用，则是唤醒当前对象上的等待线程；notify()是唤醒单个线程，而notifyAll()是唤醒所有的线程。
Object类中关于等待/唤醒的API详细信息如下：notify() -- 唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。notifyAll() -- 唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。wait() -- 让当前线程处于“等待(阻塞)状态”，“直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法”，当前线程被唤醒(进入“就绪状态”)。wait(long timeout) -- 让当前线程处于“等待(阻塞)状态”，“直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法，或者超过指定的时间量”，当前线程被唤醒(进入“就绪状态”)。wait(long timeout, int nanos) -- 让当前线程处于“等待(阻塞)状态”，“直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法，或者其他某个线程中断当前线程，或者已超过某个实际时间量”，当前线程被唤醒(进入“就绪状态”)。
2. wait()和notify()示例下面通过示例演示"wait()和notify()配合使用的情形"。
public ThreadA(String name) { super(name); }
public void run() { synchronized (this) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" call notify()"); // 唤醒当前的wait线程 notify(); } }}
public class WaitTest {
public static void main(String[] args) {
ThreadA t1 = new ThreadA("t1");
synchronized(t1) { try { // 启动“线程t1” System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" start t1"); t1.start();
// 主线程等待t1通过notify()唤醒。 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" wait()"); t1.wait();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" continue"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }}
运行结果:
(01) 注意，图中"主线程" 代表“主线程main”。"线程t1" 代表WaitTest中启动的“线程t1”。 而“锁” 代表“t1这个对象的同步锁”。(02) “主线程”通过 new ThreadA("t1") 新建“线程t1”。随后通过synchronized(t1)获取“t1对象的同步锁”。然后调用t1.start()启动“线程t1”。(03) “主线程”执行t1.wait() 释放“t1对象的锁”并且进入“等待(阻塞)状态”。等待t1对象上的线程通过notify() 或 notifyAll()将其唤醒。(04) “线程t1”运行之后，通过synchronized(this)获取“当前对象的锁”；接着调用notify()唤醒“当前对象上的等待线程”，也就是唤醒“主线程”。(05) “线程t1”运行完毕之后，释放“当前对象的锁”。紧接着，“主线程”获取“t1对象的锁”，然后接着运行。
对于上面的代码？曾经有个朋友问到过：t1.wait()应该是让“线程t1”等待；但是，为什么却是让“主线程main”等待了呢？在解答该问题前，我们先看看jdk文档中关于wait的一段介绍：
中文意思大概是：
引起“当前线程”等待，直到另外一个线程调用notify()或notifyAll()唤醒该线程。换句话说，这个方法和wait(0)的效果一样！(补充，对于wait(long millis)方法，当millis为0时，表示无限等待，直到被notify()或notifyAll()唤醒)。“当前线程”在调用wait()时，必须拥有该对象的同步锁。该线程调用wait()之后，会释放该锁；然后一直等待直到“其它线程”调用对象的同步锁的notify()或notifyAll()方法。然后，该线程继续等待直到它重新获取“该对象的同步锁”，然后就可以接着运行。注意：jdk的解释中，说wait()的作用是让“当前线程”等待，而“当前线程”是指正在cpu上运行的线程！这也意味着，虽然t1.wait()是通过“线程t1”调用的wait()方法，但是调用t1.wait()的地方是在“主线程main”中。而主线程必须是“当前线程”，也就是运行状态，才可以执行t1.wait()。所以，此时的“当前线程”是“主线程main”！因此，t1.wait()是让“主线程”等待，而不是“线程t1”！
3. wait(long timeout)和notify()wait(long timeout)会让当前线程处于“等待(阻塞)状态”，“直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法，或者超过指定的时间量”，当前线程被唤醒(进入“就绪状态”)。下面的示例就是演示wait(long timeout)在超时情况下，线程被唤醒的情况。
public ThreadA(String name) { super(name); }
public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " run "); // 死循环，不断运行。 while(true) }}
public class WaitTimeoutTest {
public static void main(String[] args) {
ThreadA t1 = new ThreadA("t1");
synchronized(t1) { try { // 启动“线程t1” System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " start t1"); t1.start();
// 主线程等待t1通过notify()唤醒 或 notifyAll()唤醒，或超过3000ms延时；然后才被唤醒。 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " call wait "); t1.wait(3000);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " continue"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }}
运行结果：
结果说明：如下图，说明了“主线程”和“线程t1”的流程。(01) 注意，图中"主线程" 代表WaitTimeoutTest主线程(即，线程main)。"线程t1" 代表WaitTest中启动的线程t1。 而“锁” 代表“t1这个对象的同步锁”。(02) 主线程main执行t1.start()启动“线程t1”。(03) 主线程main执行t1.wait(3000)，此时，主线程进入“阻塞状态”。需要“用于t1对象锁的线程通过notify() 或者 notifyAll()将其唤醒” 或者 “超时3000ms之后”，主线程main才进入到“就绪状态”，然后才可以运行。(04) “线程t1”运行之后，进入了死循环，一直不断的运行。(05) 超时3000ms之后，主线程main会进入到“就绪状态”，然后接着进入“运行状态”。
4. wait() 和 notifyAll()通过前面的示例，我们知道 notify() 可以唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。下面，我们通过示例演示notifyAll()的用法；它的作用是唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。
private static Object obj = new Object(); public static void main(String[] args) {
ThreadA t1 = new ThreadA("t1"); ThreadA t2 = new ThreadA("t2"); ThreadA t3 = new ThreadA("t3"); t1.start(); t2.start(); t3.start();
try { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" sleep(3000)"); Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
synchronized(obj) { // 主线程等待唤醒。 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" notifyAll()"); obj.notifyAll(); } }
static class ThreadA extends Thread{
public ThreadA(String name){ super(name); }
public void run() { synchronized (obj) { try { // 打印输出结果 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " wait");
// 唤醒当前的wait线程 obj.wait();
// 打印输出结果 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " continue"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }}
运行结果：
结果说明：参考下面的流程图。 (01) 主线程中新建并且启动了3个线程"t1", "t2"和"t3"。(02) 主线程通过sleep(3000)休眠3秒。在主线程休眠3秒的过程中，我们假设"t1", "t2"和"t3"这3个线程都运行了。以"t1"为例，当它运行的时候，它会执行obj.wait()等待其它线程通过notify()或额nofityAll()来唤醒它；相同的道理，"t2"和"t3"也会等待其它线程通过nofity()或nofityAll()来唤醒它们。(03) 主线程休眠3秒之后，接着运行。执行 obj.notifyAll() 唤醒obj上的等待线程，即唤醒"t1", "t2"和"t3"这3个线程。 紧接着，主线程的synchronized(obj)运行完毕之后，主线程释放“obj锁”。这样，"t1", "t2"和"t3"就可以获取“obj锁”而继续运行了！
wait()会使“当前线程”等待，因为线程进入等待状态，所以线程应该释放它锁持有的“同步锁”，否则其它线程获取不到该“同步锁”而无法运行！OK，线程调用wait()之后，会释放它锁持有的“同步锁”；而且，根据前面的介绍，我们知道：等待线程可以被notify()或notifyAll()唤醒。现在，请思考一个问题：notify()是依据什么唤醒等待线程的？或者说，wait()等待线程和notify()之间是通过什么关联起来的？答案是：依据“对象的同步锁”。
负责唤醒等待线程的那个线程(我们称为“唤醒线程”)，它只有在获取“该对象的同步锁”(这里的同步锁必须和等待线程的同步锁是同一个)，并且调用notify()或notifyAll()方法之后，才能唤醒等待线程。虽然，等待线程被唤醒；但是，它不能立刻执行，因为唤醒线程还持有“该对象的同步锁”。必须等到唤醒线程释放了“对象的同步锁”之后，等待线程才能获取到“对象的同步锁”进而继续运行。
总之，notify(), wait()依赖于“同步锁”，而“同步锁”是对象锁持有，并且每个对象有且仅有一个！这就是为什么notify(), wait()等函数定义在Object类，而不是Thread类中的原因。
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