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最简实例说明wait、notify、notifyAll的使用方法

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*/

 

wait()、notify()、notifyAll()是三个定义在Object类里的方法,可以用来控制线程的状态。

这三个方法最终调用的都是jvm级的native方法。随着jvm运行平台的不同可能有些许差异。

 

  • 如果对象调用了wait方法就会使持有该对象的线程把该对象的控制权交出去,然后处于等待状态。
  • 如果对象调用了notify方法就会通知某个正在等待这个对象的控制权的线程可以继续运行。
  • 如果对象调用了notifyAll方法就会通知所有等待这个对象控制权的线程继续运行。

 

其中wait方法有三个over load方法:

wait()

wait(long)

wait(long,int)

wait方法通过参数可以指定等待的时长。如果没有指定参数,默认一直等待直到被通知。

 

 

以下是一个演示代码,以最简洁的方式说明复杂的问题:

简要说明下:

NotifyThread是用来模拟3秒钟后通知其他等待状态的线程的线程类;

WaitThread是用来模拟等待的线程类;

等待的中间对象是flag,一个String对象;

main方法中同时启动一个Notify线程和三个wait线程;

 

 

public class NotifyTest {
	private  String flag = "true";

	class NotifyThread extends Thread{
		public NotifyThread(String name) {
			super(name);
		}
		public void run() {		
			try {
				sleep(3000);//推迟3秒钟通知
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			
				flag = "false";
				flag.notify();
		}
	};

	class WaitThread extends Thread {
		public WaitThread(String name) {
			super(name);
		}

		public void run() {
			
				while (flag!="false") {
					System.out.println(getName() + " begin waiting!");
					long waitTime = System.currentTimeMillis();
					try {
						flag.wait();
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
					waitTime = System.currentTimeMillis() - waitTime;
					System.out.println("wait time :"+waitTime);
				}
				System.out.println(getName() + " end waiting!");
			
		}
	}

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		System.out.println("Main Thread Run!");
		NotifyTest test = new NotifyTest();
		NotifyThread notifyThread =test.new NotifyThread("notify01");
		WaitThread waitThread01 = test.new WaitThread("waiter01");
		WaitThread waitThread02 = test.new WaitThread("waiter02");
		WaitThread waitThread03 = test.new WaitThread("waiter03");
		notifyThread.start();
		waitThread01.start();
		waitThread02.start();
		waitThread03.start();
	}

}

 

OK,如果你拿这段程序去运行下的话, 会发现根本运行不了,what happened?满屏的java.lang.IllegalMonitorStateException。

没错,这段程序有很多问题,我们一个个来看。

 

首先,这儿要非常注意的几个事实是

 

  1. 任何一个时刻,对象的控制权(monitor)只能被一个线程拥有。
  2. 无论是执行对象的wait、notify还是notifyAll方法,必须保证当前运行的线程取得了该对象的控制权(monitor)
  3. 如果在没有控制权的线程里执行对象的以上三种方法,就会报java.lang.IllegalMonitorStateException异常。
  4. JVM基于多线程,默认情况下不能保证运行时线程的时序性

 

基于以上几点事实,我们需要确保让线程拥有对象的控制权。

也就是说在waitThread中执行wait方法时,要保证waitThread对flag有控制权;

在notifyThread中执行notify方法时,要保证notifyThread对flag有控制权。

 

线程取得控制权的方法有三:

 

  1. 执行对象的某个同步实例方法。
  2. 执行对象对应类的同步静态方法。
  3. 执行对该对象加同步锁的同步块。
我们用第三种方法来做说明:
将以上notify和wait方法包在同步块中
 
synchronized (flag) {
				flag = "false";
				flag.notify();
			}

 

 

synchronized (flag) {
				while (flag!="false") {
					System.out.println(getName() + " begin waiting!");
					long waitTime = System.currentTimeMillis();
					try {
						flag.wait();
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
					waitTime = System.currentTimeMillis() - waitTime;
					System.out.println("wait time :"+waitTime);
				}
				System.out.println(getName() + " end waiting!");
			}

 

我们向前进了一步。

问题解决了吗?

好像运行还是报错java.lang.IllegalMonitorStateException。what happened?

 

这时的异常是由于在针对flag对象同步块中,更改了flag对象的状态所导致的。如下:

flag="false";

flag.notify();

对在同步块中对flag进行了赋值操作,使得flag引用的对象改变,这时候再调用notify方法时,因为没有控制权所以抛出异常。

 

我们可以改进一下,将flag改成一个JavaBean,然后更改它的属性不会影响到flag的引用。

我们这里改成数组来试试,也可以达到同样的效果:

 

 

private   String flag[] = {"true"};

 

 

	synchronized (flag) {
				flag[0] = "false";
				flag.notify();
			}

 

 

synchronized (flag) {
				while (flag[0]!="false") {
					System.out.println(getName() + " begin waiting!");
					long waitTime = System.currentTimeMillis();
					try {
						flag.wait();
						
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}

 

 

这时候再运行,不再报异常,但是线程没有结束是吧,没错,还有线程堵塞,处于wait状态。

 

原因很简单,我们有三个wait线程,只有一个notify线程,notify线程运行notify方法的时候,是随机通知一个正在等待的线程,所以,现在应该还有两个线程在waiting。

 

我们只需要将NotifyThread线程类中的flag.notify()方法改成notifyAll()就可以了。notifyAll方法会通知所有正在等待对象控制权的线程。

 

最终完成版如下:

 

 

public class NotifyTest {
	private String flag[] = { "true" };

	class NotifyThread extends Thread {
		public NotifyThread(String name) {
			super(name);
		}

		public void run() {
			try {
				sleep(3000);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			synchronized (flag) {
				flag[0] = "false";
				flag.notifyAll();
			}
		}
	};

	class WaitThread extends Thread {
		public WaitThread(String name) {
			super(name);
		}

		public void run() {
			synchronized (flag) {
				while (flag[0] != "false") {
					System.out.println(getName() + " begin waiting!");
					long waitTime = System.currentTimeMillis();
					try {
						flag.wait();

					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
					waitTime = System.currentTimeMillis() - waitTime;
					System.out.println("wait time :" + waitTime);
				}
				System.out.println(getName() + " end waiting!");
			}
		}
	}

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		System.out.println("Main Thread Run!");
		NotifyTest test = new NotifyTest();
		NotifyThread notifyThread = test.new NotifyThread("notify01");
		WaitThread waitThread01 = test.new WaitThread("waiter01");
		WaitThread waitThread02 = test.new WaitThread("waiter02");
		WaitThread waitThread03 = test.new WaitThread("waiter03");
		notifyThread.start();
		waitThread01.start();
		waitThread02.start();
		waitThread03.start();
	}

}

 

 

 

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评论
15 楼 springOfJava 2017-05-08  
中岛嘉兰 写道
jdk8表示都是waiting...

wait01 begin waiting!
wait02 begin waiting!

然后就没有然后了


应该不是jdk8的问题,而是代码中用了!=判断字符串相等导致的,这么大的bug没人看出来吗?
flag[0] != "false"
14 楼 中岛嘉兰 2016-08-12  
中岛嘉兰 写道
jdk8表示都是waiting...

wait01 begin waiting!
wait02 begin waiting!

然后就没有然后了


错了,是在junit中测没效果啊 必须要在有主函数的类中吗
13 楼 中岛嘉兰 2016-08-12  
jdk8表示都是waiting...

wait01 begin waiting!
wait02 begin waiting!

然后就没有然后了
12 楼 qvp858 2015-06-24  
讲的太好了。要点说的简单明确。
11 楼 ylxg12345 2015-02-04  
楼主String的比较能用!=, 不应该是equals()么
10 楼 ysma1987 2014-12-25  
好文,顶,讲的蛮仔细的
如果在把notifall以后随机唤醒东东讲讲就更好啦
9 楼 :倾诉 2014-08-27  
huaweiAt_888 写道
为什么后面3个输出一直是321的顺序?如:
waiter03 end waiting!
waiter02 end waiting!
waiter01 end waiting!


线程启动不保证顺序的
8 楼 huaweiAt_888 2013-08-19  
为什么后面3个输出一直是321的顺序?如:
waiter03 end waiting!
waiter02 end waiting!
waiter01 end waiting!
7 楼 JamesQian 2013-08-09  
如果没有获得锁将会有如下exception:
Exception in thread "Thread-1" java.lang.IllegalMonitorStateException
at java.lang.Object.wait(Native Method)
at java.lang.Object.wait(Object.java:485)
6 楼 BabyDuncan 2013-07-11  
看上面的时候,还鄙视作者乱写,没加同步块,后来发现楼主是在卖关子啊,哈哈哈,好文,顶!
5 楼 j_peng 2012-11-22  
       
4 楼 jaisok 2010-10-03  
呵呵,讲的挺细的
3 楼 itpentiuman 2010-02-06  
感谢楼主啊!!讲得非常到位,解决了我的大问题!!!
2 楼 qingyunzh 2010-01-19  
终于弄明白 wait notify notifyAll这三个方法的使用规则了
1 楼 iammonster 2009-08-21  
例子有点偏,不过也正好来解释出现的问题

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