java thread中的wait()和notify()

    xiaoxiao2026-04-05  7

    关于线程的状态

    java thread有五种状态类型

    新建状态(New):新创建了一个线程对象。就绪状态(Runnable):线程对象创建后,其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中,变得可运行,等待获取CPU的使用权。运行状态(Running):就绪状态的线程获取了CPU,执行程序代码。阻塞状态(Blocked):塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权,暂时停止运行。直到线程进入就绪状态,才有机会转到运行状态。死亡状态(Dead):线程执行完了或者因异常退出了run()方法,该线程结束生命周期。

    当我们调用线程类的sleep()、suspend()、yield()、wait()等方法时会导致线程进入阻塞状态。

    了解更详细信息可以参考:java 线程详解

    关于wait()和notify()

    wait(): 调用任何对象的wait()方法会让当前线程进入等待,直到另一个线程调用同一个对象的notify()或notifyAll()方法。notify():唤醒因调用这个对象wait()方法而阻塞的线程。

    首先,sleep()、suspend()、yield ()等方法都隶属于 Thread 类,但wait()/notify()这一对却直接隶属于Object 类,也就是说,所有对象都拥有这一对方法。初看起来这十分不可思议,但是实际上却是很自然的,因为这一对方法阻塞时要释放占用的锁,而锁是任何对象都具有的,调用对象的 wait() 方法导致线程阻塞,并且该对象上的锁被释放。而调用对象的notify()方法则导致因调用该对象的 wait() 方法而阻塞的线程中随机选择的一个解除阻塞(但要等到获得锁后才真正可执行)。

    其次,前面叙述的所有方法都可在任何位置调用,但是这一对方法却必须在 synchronized方法或块中调用,理由也很简单,只有在synchronized 方法或块中当前线程才占有锁,才有锁可以释放。同样的道理,调用这一对方法的对象上的锁必须为当前线程所拥有,这样才有锁可以释放。因此,这一对方法调用必须放置在这样的 synchronized方法或块中,该方法或块的上锁对象就是调用这一对方法的对象。若不满足这一条件,则程序虽然仍能编译,但在运行时会出现IllegalMonitorStateException异常。

    最后,关于 wait() 和 notify() 方法再说明三点:

    调用 notify() 方法导致解除阻塞的线程是从因调用该对象的 wait() 方法而阻塞的线程中随机选取的,我们无法预料哪一个线程将会被选择,所以编程时要特别小心,避免因这种不确定性而产生问题除了 notify(),还有一个方法 notifyAll() 也可起到类似作用,唯一的区别在于,调用 notifyAll() 方法将把因调用该对象的 wait() 方法而阻塞的所有线程一次性全部解除阻塞。当然,只有获得锁的那一个线程才能进入可执行状态。wait()和notify()必须成对存在。

    举例说明

    例子一:主线程等待计数线程计算结束后打印计算结果

    先写一个计数线程类CountThread:

    public class CountThread extends Thread{ int total; @Override public void run(){ synchronized (this){ for(int i=0;i<100;i++){ total=total+1; } this.notify();//唤醒被阻塞的线程 } } }

    再写一个测试类作为主线程:

    public class TestWait { public static void main(String[] args) { CountThread countThread=new CountThread(); countThread.start(); synchronized (countThread){ System.out.println("等到countThread线程计算结束..."); try { countThread.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("计算的结果是:"+countThread.total); } } }

    运行结果:

    等到countThread线程计算结束... 计算的结果是:100

    实例二:生产者、消费者

    生产者:

    public class Producer extends Thread { public static final int MAX_BOX_SIZE = 5; Vector<String> messageBox = new Vector<>(); @Override public void run() { try { while (true) { putMessage(); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } public synchronized void putMessage() throws InterruptedException { while (messageBox.size() == MAX_BOX_SIZE) { this.wait();//当箱子满后则进入等待 } messageBox.add(new Date().toString()); System.out.println("放入一条消息"+new Date().toString()); this.notify();//放入消息后唤醒被锁住的线程(取消息线程) } public synchronized void getMessage() throws InterruptedException { while (messageBox.size() == 0) { this.wait();//当箱子空后进入等待 } String message = (String) messageBox.firstElement(); messageBox.removeElement(message); System.out.println("取出一条消息"+message); this.notify();//删除消息后唤醒被锁住的线程(放消息线程) } }

    消费者:

    public class Consumer extends Thread{ Producer producer; public Consumer(Producer producer){ this.producer=producer; } @Override public void run() { try { while (true) { producer.getMessage(); Thread.sleep(500); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) { Producer producer=new Producer(); Consumer consumer=new Consumer(producer); producer.start(); consumer.start(); } }

    打印结果:

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