wait、notify 实现线程间通讯

概念

  1. synchronized:同步锁,可修饰方法、代码块;
  2. wait:使当前线程进入等待状态,直到锁定对象被唤醒;可指定最大等待时间,自动唤醒;
  3. notify:随机唤醒当前对象上等待的单个线程;
  4. notifyAll:唤醒当前对象上等待的所有线程;

sleep

  1. sleep 不会释放锁,而 wait 会;
  2. wait 可不指定时间;
  3. sleep 存在 Thread 中,而 wait 存在 Object 中;

wait、notify使用场景

synchronized 是同步锁,目的是在同步代码块中获取锁,其他线程没持有锁则不能访问,从而保证共享数据线程安全。wait是释放当前对象锁,并且使得当前线程等待,notify(notifyAll)是唤醒对象上等待获取锁的线程,所以wait、notify、notifyAll都必须写在synchronized同步代码区中,否则出现IllegalMonitorStateException异常。

假设一个消费线程,消费操作(减库存)必须是同步的,然后对库存加锁,那么这里就有判断,如果库存不大于0,释放锁,使当前线程等待,知道生产线程(加库存)唤醒,可能很多人这样写:

synchronized(库存){
  if(库存为空){
    库存.wait();
  }
  // 执行消费,减库存
}

咋的一看这样没问题,消费之前判断库存大小,空则释放锁,等待被唤醒,但问题来了,不只是生产线程能够唤醒,可能在其他地方库存被唤醒,但是实际库存并没有变化,就会导致库存大小为负数问题。所以,这里要改为:

synchronized(库存){
  while(库存为空){
    库存.wait();
  }
  // 执行消费,减库存
}

所以 wait 方法一定是在循环中调用,而不是 if 语句。

编码实践

使用wait、notify实现两个线程交替相加;

package com.cjt;

import java.util.concurrent.atomic.LongAdder;

public class App {

    public static void main(String[] args) {
        LongAdder count = new LongAdder();
        new Thread(() -> {
            while (true) {
                synchronized (count) {
                    while (count.intValue() % 2 == 0) {
                        try {
                            count.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }

                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    count.increment();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + count.intValue());
                    count.notify();
                }
            }
        }).start();

        new Thread(() -> {
            while (true) {
                synchronized (count) {
                    while (count.intValue() % 2 == 1) {
                        try {
                            count.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }

                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    count.increment();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + count.intValue());
                    count.notify();
                }
            }
        }).start();
    }
}

运行日志:

Thread-1:1
Thread-0:2
Thread-1:3
Thread-0:4
...

使用LongAdder作为共享变量,一个线程判断为奇数加1并notify该共享变量上等待的线程,为偶数则wait等待,另一个线程刚好相反;

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