wait、notify、notifyAll的使用方法

最简实例说明wait、notify、notifyAll的使用方法
         
by root ⋅ Leave a Comment     
   
 
 
 
  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    任何一个时刻，对象的控制权（monitor）只能被一个线程拥有。    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）    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。    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：    执行对象的某个同步实例方法。    执行对象对应类的同步静态方法。    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：
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(); 
    } 
 
}