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java中的锁及等待通知机制,java锁的状态

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深入理解wait--notify机制

前言

我们知道,java的wait/notify的通知机制可以用来实现线程间通信。wait表示线程的等待,调用该方法会导致线程阻塞,直至另一线程调用notify或notifyAll方法才可另其继续执行。经典的生产者、消费者模式即是使用wait/notify机制得以完成。在这篇文章中,我们将深入解析这一机制,了解其背后的原理。

线程的状态

在了解wait/notify机制前,先熟悉一下java线程的几个生命周期。分别为初始(NEW)、运行(RUNNABLE)、阻塞(BLOCKED)、等待(WAITING)、超时等待(TIMED_WAITING)、终止(TERMINATED)等状态(位于java.lang.Thread.State枚举类中)。

以下是对这几个状态的简要说明,详细说明见该类注释。

对于以上线程间的状态及转化关系,我们需要知道

WAITING(等待状态)和TIMED_WAITING(超时等待)都会令线程进入等待状态,不同的是TIMED_WAITING会在超时后自行返回,而WAITING则需要等待至条件改变。

进入阻塞状态的唯一前提是在等待获取同步锁。java注释说的很明白,只有两种情况可以使线程进入阻塞状态:一是等待进入synchronized块或方法,另一个是在调用wait()方法后重新进入synchronized块或方法。下文会有详细解释。

Lock类对于锁的实现不会令线程进入阻塞状态,Lock底层调用LockSupport.park()方法,使线程进入的是等待状态。

wait/notify用例

让我们先通过一个示例解析

wait()方法可以使线程进入等待状态,而notify()可以使等待的状态唤醒。这样的同步机制十分适合生产者、消费者模式:消费者消费某个资源,而生产者生产该资源。当该资源缺失时,消费者调用wait()方法进行自我阻塞,等待生产者的生产;生产者生产完毕后调用notify/notifyAll()唤醒消费者进行消费。

public class ThreadTest {

private static final Object obj = new Object();

private static boolean flag = false;

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

Thread produce = new Thread(new Produce(), "Produce");

Thread consume = new Thread(new Consume(), "Consume");

consume.start();

Thread.sleep(1000);

produce.start();

}

// 生产者线程

static class Produce implements Runnable {

@Override

public void run() {

synchronized (obj) {

System.out.println("进入生产者线程");

System.out.println("生产");

flag = true;

obj.notify();

System.out.println("退出生产者线程");

}

}

}

// 消费者线程

static class Consume implements Runnable {

@Override

public void run() {

synchronized (obj) {

System.out.println("进入消费者线程");

System.out.println("wait flag 1:" + flag);

while (!flag) {

try {

System.out.println("还没生产,进入等待");

obj.wait();

System.out.println("结束等待");

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

System.out.println("wait flag 2:" + flag);

System.out.println("消费");

System.out.println("退出消费者线程");

}

}

}

}

理解了输出结果的顺序,也就明白了wait/notify的基本用法。有以下几点需要知道:

在示例中没有体现但很重要的是,wait/notify方法的调用必须处在该对象的锁(Monitor)中,也即,在调用这些方法时首先需要获得该对象的锁。否则会爬出IllegalMonitorStateException异常。

从输出结果来看,在生产者调用notify()后,消费者并没有立即被唤醒,而是等到生产者退出同步块后才唤醒执行。(这点其实也好理解,synchronized同步方法(块)同一时刻只允许一个线程在里面,生产者不退出,消费者也进不去)

注意,消费者被唤醒后是从wait()方法(被阻塞的地方)后面执行,而不是重新从同步块开头。

深入了解

这一节我们探讨wait/notify与线程状态之间的关系。深入了解线程的生命周期。

由前面线程的状态转化图可知,当调用wait()方法后,线程会进入WAITING(等待状态),后续被notify()后,并没有立即被执行,而是进入等待获取锁的阻塞队列。

对于每个对象来说,都有自己的等待队列和阻塞队列。以前面的生产者、消费者为例,我们拿obj对象作为对象锁,配合图示。内部流程如下

当线程A(消费者)调用wait()方法后,线程A让出锁,自己进入等待状态,同时加入锁对象的等待队列。

线程B(生产者)获取锁后,调用notify方法通知锁对象的等待队列,使得线程A从等待队列进入阻塞队列。

线程A进入阻塞队列后,直至线程B释放锁后,线程A竞争得到锁继续从wait()方法后执行。

如何使用java的锁机制

可以在临界区代码开始的位置执行Lock类的lock方法,为代码块加锁,而在临界区的出口使用相同Lock实例的unlock方法,释放临界区资源。

Demo2-12中,主线程先创建了一个lockTest对象test,然后将相同的test对象交给两个不同的线程执行。子线程1获取到了lock后,开始执行before sleep输出语句,遇到sleep后,线程1阻塞将会放弃执行权,这时线程2可以获取执行权,当线程2执行lock方法时,发现锁已经被别的线程获取,所以线程2阻塞等待lock的释放。线程1从sleep中被唤醒后,将继续执行after sleep语句,之后释放了锁,此时线程2从锁等待中被唤醒,执行临近区的内容,因此Demo2-12的输出是先线程1的两条语句,之后才输出线程2的两条语句。而Demo2-13在没有锁的保护下,程序无法保证先将线程1的两条语句输出后再执行线程2的输出,因此,Demo2-13的输出结果是交叉的。

java多线程,对象锁是什么概念?

java线程:

1.线程中一些基本术语和概念

1.1线程的几个状态

初始化状态

就绪状态

运行状态

阻塞状态

终止状态

1.2 Daemon线程

Daemon线程区别一般线程之处是:主程序一旦结束,Daemon线程就会结束。

1.3锁的定义

为了协调多个并发运行的线程使用共享资源才引入了锁的概念。

1.4死锁

任何多线程应用程序都有死锁风险。当一组线程中的每一个都在等待一个只

有该组中另一个线程才能引起的事件时,我们就说这组线程死锁了。换一个说法

就是一组线程中的每一个成员都在等待别的成员占有的资源时候,就可以说这组

线程进入了死锁。死锁的最简单情形是:线程 A 持有对象 X 的独占锁,并且

在等待对象 Y 的锁,而线程 B 持有对象 Y 的独占锁,却在等待对象 X 的锁。

除非有某种方法来打破对锁的等待(Java 锁定不支持这种方法),否则死锁的线

程将永远等下去。

1.5.Java对象关于锁的几个方法

1.5.1 wait方法

wait方法是java根对象Object含有的方法,表示等待获取某个锁。在wait方法进入前,会释放相应的锁,在wait方法返回时,会再次获得某个锁。

如果wait()方法不带有参数,那只有当持有该对象锁的其他线程调用了notify或者notifyAll方法,才有可能再次获得该对象的锁。

如果wait()方法带有参数,比如:wait(10),那当持有该对象锁的其他线程调用了notify或者notifyAll方法,或者指定时间已经过去了,才有可能再次获得该对象的锁。

参考 thread.lock.SleepAndWait

1.5.2 notify/notifyAll方法

这里我就不再说明了。哈哈,偷点懒。

1.5.3 yield方法

yield()会自动放弃CPU,有时比sleep更能提升性能。

1.6锁对象(实例方法的锁)

在同步代码块中使用锁的时候,担当锁的对象可以是这个代码所在对象本身或者一个单独的对象担任,但是一定要确保锁对象不能为空。如果对一个null对象加锁,会产生异常的。原则上不要选择一个可能在锁的作用域中会改变值的实例变量作为锁对象。

锁对象,一种是对象自己担任,一种是定义一个普通的对象作为private property来担任,另外一种是建立一个新的类,然后用该类的实例来担任。

参考 :

thread.lock.UseSelfAsLock,使用对象自己做锁对象

thread.lock.UseObjAsLock 使用一个实例对象作锁对象

thread.lock.UseAFinalObjAsLock使用常量对象作为一个锁对象

1.7类锁

实例方法存在同步的问题,同样,类方法也存在需要同步的情形。一般类方法的类锁是一个static object来担任的。当然也可以采用类本身的类对象来作为类锁。

一个类的实例方法可以获得该类实例锁,还可以尝试去访问类方法,包含类同步方法,去获得类锁。

一个类的类方法,可以尝试获得类锁,但是不可以尝试直接获得实例锁。需要先生成一个实例,然后在申请获得这个实例的实例锁。

参考

thread.lock.UseStaticObjAsStaticLock 使用类的属性对象作为类锁。

thread.lock.UseClassAsStaticLock使用类的类对象作为类锁

1.8.线程安全方法与线程不安全方法

如果一个对象的所有的public方法都是同步方法,也就是说是public方法是线程安全的,那该对象的private方法,在不考虑继承的情况下,可以设置为不是线程安全的方法。

参考 thread.lock.SynMethrodAndNotSynMethrod

1.9类锁和实例锁混合使用

在实例方法中混合使用类锁和实例锁;可以根据前面说的那样使用实例锁和类锁。

在类方法中混合使用类锁和实例锁,可以根据前面说的那样使用类锁,为了使用实例锁,先得生成一个实例,然后实例锁。

参考 thread.lock.StaticLockAndObjLock

1.10锁的粒度问题。

为了解决对象锁的粒度过粗,会导死锁出现的可能性加大,锁的粒度过细,会程序开发维护的工作加大。对于锁的粒度大小,这完全要根据实际开发需要来考虑,很难有一个统一的标准。

1.11.读写锁

一个读写锁支持多个线程同时访问一个对象,但是在同一时刻只有一个线程可以修改此对象,并且在访问进行时不能修改。

有2种调度策略,一种是读锁优先,另外就是写锁优先。

参考 thread.lock.ReadWriteLock

1.12 volatile

在Java中设置变量值的操作,除了long和double类型的变量外都是原子操作,也就是说,对于变量值的简单读写操作没有必要进行同步。这在JVM 1.2之前,Java的内存模型实现总是从主存读取变量,是不需要进行特别的注意的。而随着JVM的成熟和优化,现在在多线程环境下volatile关键字的使用变得非常重要。在当前的Java内存模型下,线程可以把变量保存在本地内存(比如机器的寄存器)中,而不是直接在主存中进行读写。这就可能造成一个线程在主存中修改了一个变量的值,而另外一个线程还继续使用它在寄存器中的变量值的拷贝,造成数据的不一致。要解决这个问题,只需要像在本程序中的这样,把该变量声明为volatile(不稳定的)即可,这就指示JVM,这个变量是不稳定的,每次使用它都到主存中进行读取。一般说来,多任务环境下各任务间共享的标志都应该加volatile修饰。

2.线程之间的通讯

在其他语言中,线程之间可以通过消息队列,共享内存,管道等方式来实现

线程之间的通讯,但是java中可以不采用这样方式,关注的是线程之间的同步。

只要保证相关方法运行的线程安全,信息共享是自然就可以显现了。

2.1屏障

屏障就是这样的一个等待点: 一组线程在这一点被同步,这些线程合并各自的结果或者运行到整体任务的下一阶段。

参考:

thread.lock. BarrierUseExample

thread.lock.Barrier

2.2.锁工具类

提供对线程锁的获取,释放功能。展示了锁的获取释放过程。可以作为一个工具类来使用。

参考:thread.lock. BusyFlag

2.3.条件变量

条件变量是POSIX线程模型提供的一种同步类型,和java中的等待通知机制类似。

虽然java中已经有了等待通知机制,但是为了减少在notify/notifyAll方法中

线程调度的开销,把一些不需要激活的线程屏蔽出去,引入了条件变量。

Java中2个(多个)条件变量可以是同一个互斥体(锁对象)。

参考:thread.lock.CondVar 条件变量类

常见的应用情形:

一个锁控制多个信号通道(例如:多个变量),虽然可以采用简单java等待通知机制,但是线程调度效率不高,而且线程可读性也不是太好,这时候可以采用创建一个锁对象(BusyFlag实例),同时使用这个BusyFlag实例来创建多个条件变量(CondVar 实例)。

经常使用到CondVar类的地方是缓冲区管理,比如:管道操作之类的。先创建一个BusyFlag实例,然后创建CondVar 实例,用这个条件变量描述缓冲区是否为空,另外创建CondVar 实例作条件变量述缓冲区是否满。

现实中,马路的红绿灯,就可以采用条件变量来描述。

3. Java线程调度

3.1 Java优先级

java的优先级别共有10种,加上虚拟机自己使用的优先级别=0这种,总共11种。

大多数情况来说,java线程的优先级设置越高(最高=10),那线程越优先运行。

3.2. 绿色线程

线程运行在虚拟机内,操作系统根本不知道这类线程的存在。

线程是由虚拟机调度的。

3.3 本地线程

线程是由运行虚拟机的操作系统完成的。

3.4 Windows本地线程

操作系统,完全能够看得到虚拟机内的每一个线程,同时虚拟机的线程和操作系统的线程是一一对应的。Java的线程调度室由操作系统底层线程决定的。

在win32平台下,windows线程只有6个优先级别。和java线程优先级别对应如下:

Java线程优先级 Windows 95/nt/2000线程优先级

0 THREAD_ PRIORITY_IDLE

1(Thread.MIN_PRIORITY) THREAD_ PRIORITY_LOWEST

2 THREAD_ PRIORITY_LOWEST

3 THREAD_ PRIORITY_BELOW_NORMAL

4 THREAD_ PRIORITY_BELOW_NORMAL

5 (Thread.NORM_PRIORITY) THREAD_ PRIORITY _NORMAL

6 THREAD_ PRIORITY _ABOVE_NORMAL

7 THREAD_ PRIORITY _ABOVE_NORMA

8 THREAD_ PRIORITY _HIGHEST

9 THREAD_ PRIORITY _HIGHEST

10 (Thread.MAX_PRIORITY) THREAD_ PRIORITY _CRITICAL

3.5线程优先级倒置与继承

如果一个线程持有锁(假设该线程名字=ThreadA,优先级别=5),另外一个线程(假设该线程名字=ThreadB,优先级别=7),现在该线程(ThreadA)处于运行状态,但是线程ThreadB申请需要持有ThreadA所获得的锁,这时候,为了避免死锁,线程A提高其运行的优先级别(提高到ThreadB的优先级别=7),而线程ThreadB为了等待获得锁,降低线程优先级别(降低到ThreadA原来的优先级别=5).

上述的这种情况,对于ThreadA,继承了ThreadB的优先级别,这成为优先级别的继承;对于ThreadB暂时降低了优先级别,成为优先级别的倒置。

当然,一旦线程ThreadA持有的锁释放了,其优先级别也会回到原来的优先级别(优先级别=5)。线程ThreadB获得了相应的锁,那优先级别也会恢复到与原来的值(优先级别=7)。

3.6循环调度

具有同样优先级的线程相互抢占成为循环调度。

4.线程池

创建一个线程也是需要一定代价的,为了降低这个代价,采用了和普通对象池的思想建立线程池,以供系统使用。

线程消耗包括内存和其它系统资源在内的大量资源。除了 Thread 对象所需的内存之外,每个线程都需要两个可能很大的执行调用堆栈。除此以外,JVM 可能会为每个 Java 线程创建一个本机线程,这些本机线程将消耗额外的系统资源。最后,虽然线程之间切换的调度开销很小,但如果有很多线程,环境切换也可能严重地影响程序的性能。

使用线程池的方式是,先建立对象池,然后申请使用线程,程序线程运行,运行完毕,把线程返回线程池。

使用线程池的风险:同步错误和死锁,与池有关的死锁、资源不足和线程泄漏。

大家有空可以研究一下tomcat的线程池实现原理思想。

实际上是tomcat已经在从线程池的使用线程时候加上了事件处理机制。

个人认为,线程池之类的实现,一般不要自己实现,因为自己实现主要是稳定性等方面可能作的不够好。

可以参考 apache的jakarta-tomcat-5.5.6的相关代码,具体是:

jakarta-tomcat-connectors\util\java\org\apache\tomcat\util\threads的相关代码

5工作队列

使用工作队列的好处是不象直接使用线程池那样,当线城池中没有线程可以使用的时

候,使用者需要处于等待状态,不能进行其他任务的处理。

工作队列的工作原理是:

采用后台线程处理方式,客户端把任务提交给工作队列,工作队列有一组内部可以工作线程,这些工作线程从工作队列中取出任务运行,一个任务完成后,就从队列获取下一个任务进行处理。当工作队列中没有任务可以处理时候,工作线程就处于等待状态,直到获得新的任务时候,才进行新的处理。

如何在 Java 中正确使用 wait,notify 和 notifyAll

我们先来了解一下为什么要使用wait,notify

首先看一下以下代码:

synchronized(a){

        ...//1

synchronized(b){

}

}

synchronized(b){

... //2

synchronized(a){

}

}

假设现在有两个线程, t1 线程运行到了//1 的位置,而 t2 线程运行到了//2 的位置,接

下来会发生什么情况呢?

此时, a 对象的锁标记被 t1 线程获得,而 b 对象的锁标记被 t2 线程获得。对于 t1 线程

而言,为了进入对 b 加锁的同步代码块, t1 线程必须获得 b 对象的锁标记。由于 b 对象的锁标记被 t2 线程获得, t1 线程无法获得这个对象的锁标记,因此它会进入 b 对象的锁池,等待 b 对象锁标记的释放。而对于 t2 线程而言,由于要进入对 a 加锁的同步代码块,由于 a 对象的锁标记在 t1 线程手中,因此 t2 线程会进入 a 对象的锁池。

此时, t1 线程在等待 b 对象锁标记的释放,而 t2 线程在等待 a 对象锁标记的释放。由

于两边都无法获得所需的锁标记,因此两个线程都无法运行。这就是“死锁”问题。

在 Java 中,采用了 wait 和 notify 这两个方法,来解决死锁机制。

首先,在 Java 中,每一个对象都有两个方法: wait 和 notify 方法。这两个方法是定义

在 Object 类中的方法。对某个对象调用 wait()方法,表明让线程暂时释放该对象的锁标记。

例如,上面的代码就可以改成:

synchronized(a){

...//1

a.wait();

synchronized(b){

}

}

synchronized(b){

... //2

synchronized(a){

...

a.notify();

}

}

这样的代码改完之后,在//1 后面, t1 线程就会调用 a 对象的 wait 方法。此时, t1 线程

会暂时释放自己拥有的 a 对象的锁标记,而进入另外一个状态:等待状态。

要注意的是,如果要调用一个对象的 wait 方法,前提是线程已经获得这个对象的锁标

记。如果在没有获得对象锁标记的情况下调用 wait 方法,则会产生异常。

由于 a 对象的锁标记被释放,因此, t2 对象可以获得 a 对象的锁标记,从而进入对 a

加锁的同步代码块。在同步代码块的最后,调用 a.notify()方法。这个方法与 wait 方法相对应,是让一个线程从等待状态被唤醒。

那么 t2 线程唤醒 t1 线程之后, t1 线程处于什么状态呢?由于 t1 线程唤醒之后还要在

对 a 加锁的同步代码块中运行,而 t2 线程调用了 notify()方法之后,并没有立刻退出对 a 锁的同步代码块,因此此时 t1 线程并不能马上获得 a 对象的锁标记。因此,此时, t1 线程会在 a 对象的锁池中进行等待,以期待获得 a 对象的锁标记。也就是说,一个线程如果之前调用了 wait 方法,则必须要被另一个线程调用 notify()方法唤醒。唤醒之后,会进入锁池状态。线程状态转换图如下:

由于可能有多个线程先后调用 a 对象 wait 方法,因此在 a 对象等待状态中的线程可能

有多个。而调用 a.notify()方法,会从 a 对象等待状态中的多个线程里挑选一个线程进行唤醒。

与之对应的,有一个 notifyAll()方法, 调用 a.notifyAll() 会把 a 对象等待状态中的所有线程都唤醒。

下面结合一个实际的例子,来演示如何使用 wait 和 notify / notifyAll 方法。

我使用一个数组来模拟一个比较熟悉的数据结构:栈。代码如下所示:

class MyStack{

    private char[] data = new char[5];

    private int index = 0;

    public char pop(){

        index -- ;

        return data[index];

    }

    public void push(char ch){

        data[index] = ch;

        index++;

    }

    public void print(){

        for (int i=0; iindex; i++){

            System.out.print(data[i] + "\t");

        }

        System.out.println();

    }

    public boolean isEmpty(){

        return index == 0;

    }

    public boolean isFull(){

        return index == 5;

    }

}

注意,我们为 MyStack 增加了两个方法,一个用来判断栈是否为空,一个用来判断栈是

否已经满了。

然后我们创建两个线程,一个线程每隔一段随机的时间,就会往栈中增加一个数据;另

一个线程每隔一段随机的时间,就会从栈中取走一个数据。为了保证 push 和 pop 的完整性,在线程中应当对 MyStack 对象加锁。

但是我们发现,入栈线程和出栈线程并不是在任何时候都可以工作的。当数组满了的时

候,入栈线程将不能工作;当数组空了的时候,出栈线程也不能工作。违反了上面的条件,我们将得到一个数组下标越界异常。

为此,我们可以用 wait/notify 机制。在入栈线程执行入栈操作时,如果发现数组已满,

则会调用 wait 方法,去等待。同样,出栈线程在执行出栈操作时,如果发现数组已空,同

样调用 wait 方法去等待。在入栈线程结束入栈工作之后,会调用 notifyAll 方法,释放那些正在等待的出栈线程(因为数组现在已经不是空的了,他们可以恢复工作了)。同样,当出栈线程结束出栈工作之后,也会调用 notifyAll 方法,释放正在等待的入栈线程。

一段生产者/消费者相关代码:

class Consumer extends Thread{

    private MyStack ms;

    public Consumer(MyStack ms) {

        this.ms = ms;

    }

    public void run(){

        while(true){

        //为了保证 push 和 pop 操作的完整性

        //必须加 synchronized

            synchronized(ms){

            //如果栈空间已满,则 wait()释放 ms 的锁标记

                while(ms.isEmpty()){

                    try {

                        ms.wait();

                    } catch (InterruptedException e) {

                        e.printStackTrace();

                    }

                }

                char ch = ms.pop();

                System.out.println("Pop " + ch);

                ms.notifyAll();

            }

            //push 之后随机休眠一段时间

            try {

                sleep( (int)Math.abs(Math.random() * 100) );

            } catch (InterruptedException e) {

                e.printStackTrace();

            }

        }

    }

}

//生产者

class Producer extends Thread{

    private MyStack ms;

    public Producer(MyStack ms) {

        this.ms = ms;

    }

    public void run(){

        while(true){

        //为了保证 push 和 pop 操作的完整性

        //必须加 synchronized

            synchronized(ms){

            //如果栈空间已满,则 wait()释放 ms 的锁标记

                while(ms.isFull()){

                    try {

                        ms.wait();

                    } catch (InterruptedException e) {

                        e.printStackTrace();

                    }

                }

                ms.push('A');

                System.out.println("push A");

                ms.notifyAll();

            }

            //push 之后随机休眠一段时间

            try {

                sleep( (int)Math.abs(Math.random() * 200) );

            } catch (InterruptedException e) {

                e.printStackTrace();

            }

        }

    }

}

//主方法中,启用生产者与消费者两个线程

public class TestWaitNotify {

    public static void main(String[] args) {

        MyStack ms = new MyStack();

        Thread t1 = new Producer(ms);

        Thread t2 = new Consumer(ms);

        t1.start();

        t2.start();

    }

}

部分代码纯手打,望采纳~

java的等待唤醒机制必须要让线程等待吗

1. 线程的挂起和唤醒

挂起实际上是让线程进入“非可执行”状态下,在这个状态下CPU不会分给线程时间片,进入这个状态可以用来暂停一个线程的运行;在线程挂起后,可以通过重新唤醒线程来使之恢复运行。

挂起的原因可能是如下几种情况:

(1)通过调用sleep()方法使线程进入休眠状态,线程在指定时间内不会运行。

(2)通过调用join()方法使线程挂起,使自己等待另一个线程的结果,直到另一个线程执行完毕为止。

(3)通过调用wait()方法使线程挂起,直到线程得到了notify()和notifyAll()消息,线程才会进入“可执行”状态。

(4)使用suspend挂起线程后,可以通过resume方法唤醒线程。

虽然suspend和resume可以很方便地使线程挂起和唤醒,但由于使用这两个方法可能会造成死锁,因此,这两个方法被标识为deprecated(抗议)标记,这表明在以后的jdk版本中这两个方法可能被删除,所以尽量不要使用这两个方法来操作线程。

调用sleep()、yield()、suspend()的时候并没有被释放锁

调用wait()的时候释放当前对象的锁

wait()方法表示,放弃当前对资源的占有权,一直等到有线程通知,才会运行后面的代码。

notify()方法表示,当前的线程已经放弃对资源的占有,通知等待的线程来获得对资源的占有权,但是只有一个线程能够从wait状态中恢复,然后继续运行wait()后面的语句。

notifyAll()方法表示,当前的线程已经放弃对资源的占有,通知所有的等待线程从wait()方法后的语句开始运行。

2.等待和锁实现资源竞争

等待机制与锁机制是密切关联的,对于需要竞争的资源,首先用synchronized确保这段代码只能一个线程执行,可以再设置一个标志位condition判断该资源是否准备好,如果没有,则该线程释放锁,自己进入等待状态,直到接收到notify,程序从wait处继续向下执行。

synchronized(obj) {

while(!condition) {

obj.wait();

}

obj.doSomething();

}

以上程序表示只有一个线程A获得了obj锁后,发现条件condition不满足,无法继续下一处理,于是线程A释放该锁,进入wait()。

在另一线程B中,如果B更改了某些条件,使得线程A的condition条件满足了,就可以唤醒线程A:

synchronized(obj) {

condition = true;

obj.notify();

}

需要注意的是:

# 调用obj的wait(), notify()方法前,必须获得obj锁,也就是必须写在synchronized(obj) {...} 代码段内。

# 调用obj.wait()后,线程A就释放了obj的锁,否则线程B无法获得obj锁,也就无法在synchronized(obj) {...} 代码段内唤醒A。

# 当obj.wait()方法返回后,线程A需要再次获得obj锁,才能继续执行。

# 如果A1,A2,A3都在obj.wait(),则B调用obj.notify()只能唤醒A1,A2,A3中的一个(具体哪一个由JVM决定)。

# obj.notifyAll()则能全部唤醒A1,A2,A3,但是要继续执行obj.wait()的下一条语句,必须获得obj锁,因此,A1,A2,A3只有一个有机会获得锁继续执行,例如A1,其余的需要等待A1释放obj锁之后才能继续执行。

# 当B调用obj.notify/notifyAll的时候,B正持有obj锁,因此,A1,A2,A3虽被唤醒,但是仍无法获得obj锁。直到B退出synchronized块,释放obj锁后,A1,A2,A3中的一个才有机会获得锁继续执行。