等待和通知

等待和通知

API

java.lang.Object 类提供了一套等待/通知的 API，它由 3 个 wait()、一个 notify() 和一个 notifyAll() 方法组成。wait() 方法等待某个条件成立，当这个条件成立时，notify() 和 notifyAll() 方法通知处于等待中的线程。

• void wait()：导致当前线程一直处于等待，直到另外的线程调用这个对象的 notify() 或者 notifyAll() 方法，又或者一直等待其他的线程中断当前等待的线程。
• void wait(long timeout)：其他定义和 void wait() 一致，多了等待特定的毫秒数（由 timeout 确定）。当 timeout 是负数的时候，这个方法抛出 java.lang.IllegalArgumentException。
• void wait(long timeout, int nanos)：其他定义和 void wait() 一致，多了等待特定的毫秒（由 timeout 确定）和纳秒数（由 nanos 确定）。当 timeout 是负数、nanos 是负数、或者 nanos 大于 999999 的时候，这个方法抛出 java.lang.IllegalArgumentException。
• void notify()：唤醒正在等待该对象监听器的单条线程。如果有几条线程在该对象上等待，其中某一条会被挑选出来唤醒，这种选择是随意的且取决于具体实现。
• void notifyAll()：唤醒正在等待该对象监听器的全部线程。

注意：

• 若当前线程开始或正在等待通知，任意线程中断了它，3 个 wait() 方法都会抛出 java.lang.InterruptedException。
• 绝对不要在循环外面调用 wait() 、notify() 和 notifyAll() 方法。（防止出现 lost-wake-up 问题）
• 在应用程序中，仅有两条线程并且某条线程偶尔等待、需要被另外一条线程通知的时候，才使用 notify() 方法，否则使用 notifyAll() 方法。

为什么 wait 方法定义在 Object 类里面，而不是 Thread 类？

• 同步和等待是两个不同的领域，同步是提供互斥并确保 Java 类的线程安全的，wait 和 notify 是两个线程之间的通信机制
• 保证每个对象都可上锁

为什么 wait 方法要放到同步块中？

为了避免使用者出现 "Lost-Wake-Up" 问题。

关于什么是 "Lost-Wait-Up" 问题，可以参考狼叔的博客：

https://www.jianshu.com/p/b8073a6ce1c0

总结如下

• Java 强制我们的 wait() / notify() 调用必须要在一个同步块中，，就是不想让我们在不经意间出现这种 lost wake up问题。
• 不仅仅是这两个方法，包括 java.util.concurrent.locks.Condition 的 await() / signal() 也必须要在同步块中
• Java 要求上述四个方法必须放在锁对象的代码块中，即使加锁，不是锁对象的代码块中同样也会报错，Java 这种检测机制非常严格。

如下述代码，加锁的是 obj 对象，notify 却是 anotherObj 对象使用，会抛出 IllegalMonitorStateException 异常。

private Object obj = new Object();

private Object anotherObj = new Object();

@Test
public void produce() {
    synchronized (obj) {
        try {
            anotherObj.notify();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}