Java中的wait/notify/notifyAll

方法

java.lang.Object

public final native void wait() throws InterruptedException;
public final native void wait(long millis, int nanos) throws InterruptedException;
public final void wait(long millis) throws InterruptedException {
    wait(millis, 0);
}

public final native void notify();
public final native void notifyAll();

wait()：使調用該方法的線程釋放鎖，從運行狀態退出，進入等待隊列，直到被喚醒。

wait(long timeout)：等待一段時間是否有線程喚醒鎖，若是沒有，超時自動喚醒。

wait(long timeout, int nanos)：等待喚醒時間納秒級別。

notify()：隨機喚醒等待隊列中的等待同一個鎖的一個線程，使這個線程退出等待隊列，進入可運行狀態。

notifyAll()：喚醒全部等待一樣鎖的全部線程，從等待隊列中退出，進入可運行狀態。

注意點

1. 在調用wait或者notify以前，必須得到該對象的對象鎖，即，只能在同步方法中調用；
2. 執行完wait以後釋放對象鎖，因此其餘線程能夠得到執行機會，才能喚醒；
3. 執行notify以後，不會當即退出讓wait的線程執行，必需要先把同步塊中的程序執行完，退出同步塊，纔會釋放鎖，讓等待線程執行；
4. notify每次通知一個線程，屢次調用通知線程數增長，可將wait線程所有喚醒。

原理

每一個對象都有個monitor，初始是0，執行完synchronized值就是1。

wait/notify須要在得到monitor的線程中才能夠執行。

因此，wait/notify須要在synchronized中執行。

其中，wait又會釋放掉鎖，破壞掉同步。

跟synchronized關係

synchronized代碼塊生成的字節碼，被monitorenter和monitorexit包圍，持有對象的monitor；

線程執行wait/notify方法時，必須持有對象的monitor；

因此，wait/notify方法在synchronized同步塊中執行，就持有了對象的鎖。

互斥和協同

Java語言的同步機制在底層實現上只有兩種方式：互斥和協同。

互斥：即synchronized內置鎖。

協同：即內置條件隊列，wait/notify/notifyAll。

條件隊列中是處於等待狀態的線程，等待特定條件爲真。每一個Java對象均可以做爲一個鎖，一樣每一個Java對象均可以做爲一個條件隊列。經過wait/notify/notifyAll來操做條件隊列。

能夠理解爲：有一個隊列，o.wait()就push進去，o.notify()就pull出來。

要調用條件隊列的任何一個方法，都必需要得到對象上的鎖。

線程是用來工做的，不該該處於等待狀態，處於等待狀態的條件隊列中的線程，必定是執行不下去的。

在while中等待

while(condition is not true) {
  lock.wait()
}

解釋：兩個消費者線程c1和c2，邏輯都是，判斷資源是否爲空，是就wait，否就消費一個；某個時刻，兩個線程都進入等待隊列，而後生產者生產了一個資源，並執行notifyAll，喚醒c1和c2都進入鎖池，c1先獲取鎖，執行完消費掉資源，而後釋放鎖，此時，若是c2得到鎖，若是是if邏輯，那麼就會進入消費代碼，可是資源已經被c1消費掉了，可能拋出異常。若是是while邏輯，則不會進入消費代碼，而是繼續等待。

在通常狀況下，總應該調用notifyAll喚醒全部須要被喚醒的線程。可能會喚醒其餘一些線程，但這不影響程序的正確性，這些線程醒來以後，會檢查他們正在等待的條件（循環檢測），若是發現條件不知足，就會繼續等待

顯示鎖和顯示條件隊列

顯示鎖：Lock，對應內置鎖synchronized

顯示條件隊列：Condition，對應內置條件隊列，對應方法是await, signal, signalAll

問題

1. notifyAll喚醒全部線程，但不是全部線程都能執行，必需要等待對象鎖被釋放，獲取鎖以後才能執行。能夠說，notifyAll讓線程進入鎖池。