精通java并发-wait,notify和notifyAll的总结(含案例)

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wait,notify和notifyAll

总结

• 在调用wait方法时,线程必须要持有被调用对象的锁,当调用wait方法后,线程就会释放掉该对象的锁(monitor)

• 在调用Thread类的sleep方法时,线程是不会释放掉对象的锁的

1. 当调用wait时,首先需要确保调用了wait方法的线程已经持有了对象的锁
2. 当调用wait后,该线程就会释放掉这个对象的锁,然后进入到等待状态(wait set)
3. 当线程调用了wait后进入到等待状态时,它就可以等待其他线程调用相同对象的notify或notifyAll方法来使得自己被唤醒
4. 一旦这个线程被其他线程唤醒后,该线程就会与其他线程一同开始竞争这个对象的锁(公平竞争);只有当该线程获取到了这个对象的锁后,线程才会继续往下执行
5. 调用wait方法的代码片段需要放在一个synchronized块或是synchronized方法中,这样才可以确保线程在调用wait方法前已经获取到了对象的锁
6. 当调用对象的notify方法时,它会随机唤醒该对象等待集合(wait set)中的任意一个线程,当某个线程被唤醒后,它就会与其他线程一同竞争对象的锁
7. 当调用对象的notifyAll方法时,它会唤醒该对象等待集合(wait set)中的所有线程,这些线程被唤醒后,又会开始竞争对象的锁
8. 在某一时刻,只有唯一一个线程可以拥有对象的锁

案例

编写一个多线程程序,实现这样一个目标:

1. 存在一个对象,该对象有一个int类型的成员变量counter,该成员变量的初始值为0.
2. 创建两个线程,其中一个线程对该对象的成员变量counter增1,另一个线程对该对象的成员变量减1.
3. 输出该对象成员变量counter每次变化后的值.
4. 最终输出结果应为:101010101010.....

• 创建一个普通类MyObject,有成员变量counter,有一个使counter++的方法和一个使counter--的方法.

public class MyObject {

    private int counter;

    public synchronized void increase() {
        while (counter != 0) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException ex) {
                ex.printStackTrace();
            }
        }
        counter++;
        System.out.print(counter);
        notify();
    }

    public synchronized void decrease() {
        while (counter == 0) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException ex) {
                ex.printStackTrace();
            }
        }
        counter--;
        System.out.print(counter);
        notify();
    }
}

• 创建一个调用MyObject的increase方法的线程类IncreaseThread

public class IncreaseThread extends Thread {

    private MyObject myObject;

    public IncreaseThread(MyObject myObject) {
        this.myObject = myObject;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 30; ++i) {
            try {
                Thread.sleep((long)(Math.random() * 1000));
            } catch (InterruptedException ex) {
                ex.printStackTrace();
            }

            myObject.increase();
        }
    }
}

• 创建一个调用MyObject的decrease方法的线程类DecreaseThread

public class DecreaseThread extends Thread {

    private MyObject myObject;

    public DecreaseThread(MyObject myObject) {
        this.myObject = myObject;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 30; ++i) {
            try {
                Thread.sleep((long)(Math.random() * 1000));
            } catch (InterruptedException ex) {
                ex.printStackTrace();
            }
            myObject.decrease();
        }
    }
}

• 创建一个含main方法的Client类

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        MyObject myObject = new MyObject();

        Thread increaseThread = new IncreaseThread(myObject);
        Thread increaseThread2 = new IncreaseThread(myObject);
        Thread decreaseThread = new DecreaseThread(myObject);
        Thread decreaseThread2 = new DecreaseThread(myObject);

        increaseThread.start();
        increaseThread2.start();
        decreaseThread.start();
        decreaseThread2.start();
    }
}

• 执行结果