Java线程通信——wait() 和 notify()

浏览数：17 / 时间：2015年06月08日

　　Object类中有关线程通信的方法有两个notify方法和三个wait方法，官方解释：

`void`	`notify()` Wakes up a single thread that is waiting on this object‘s monitor.
`void`	`notifyAll()` Wakes up all threads that are waiting on this object‘s monitor.
`String`	`toString()` Returns a string representation of the object.
`void`	`wait()` Causes the current thread to wait until another thread invokes the `notify()` method or the `notifyAll()` method for this object.
`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.
`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.

　　这些方法都是final类型的，不能被子类重写。

　　调用wait()和notify()方法的前提是，线程调用这两个方法时，拥有当前对象的monitor，即锁。所以，这两种方法的调用必须放在synchronized方法或synchronized块中。

　　wait()与sleep()的比较：调用wait()后，当前线程失去了对象的monitor，必须被其他线程唤醒或设定的等待时间已超时，才能继续执行，并且被唤醒后，该线程并不会马上继续运行，而是放在线程就绪队列中，与其他线程公平竞争，获取对象的monitor。调用sleep()后，当前线程仍用够对象的monitor，当设定的睡眠时间超时后，线程会马上继续执行。

　　一个线程变为一个对象的锁的拥有者，可以通过三种途径：

1. 运行这个对象的synchronized的实例方法。
2. 运行这个对象的synchronized的语句块。
3. 对于Class类的对象，运行类的synchronized、static的方法。

假设有两个线程A和B公用一个NumberControl的类的对象，类结构如下：

public class NumberControl
{
    private int number;

    public synchronized void increase()
    {
        if (0 != number)
        {
            try
            {
                wait();
            }
            catch (InterruptedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        number++;
        System.out.println(number);
        notify();
    }

    public synchronized void decrease()
    {
        if (0 == number)
        {
            try
            {
                wait();
            }
            catch (InterruptedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        number--;
        System.out.println(number);
        notify();
    }
}

NumberControl

　　A线程执行对象的increase()方法，如果number为1，则线程等待。B线程执行对象的decrease()方法，如果number为0，则线程等待。然后执行A、B线程，得到的结果，number回程1、0、1、0的交替变化。

　　但需要注意的是，如果在添加更过的线程共享这个对象，假设是4个线程A、B、C、D，A和C线程调用increase()方法，B和D线程调用decrease方法，再去试图让number得到1、0的交替变化，那当线程被唤醒后，仍需判断number的状态，是1还是0，因为在同一个对象中，当一个线程执行notify()时，被唤醒的线程是被随机挑选出来的。可能出现的情况是，B、C、D线程都处于等待状态，A状态执行完notify()方法，此时number是1，B、C、D其中任意一个都有可能被唤醒，如果C被唤醒，但C没有再去判断number的状态，那C将继续去执行，则number会继续增加，变为2，出现了不需要的结果。所以在判断语句中，不要使用if()，而是使用while()语句来判断number的状态，这样就可以避免异常状态的出现。

`void`	`notify()` Wakes up a single thread that is waiting on this object‘s monitor.
`void`	`notifyAll()` Wakes up all threads that are waiting on this object‘s monitor.