Java多线程中的wait与notify机制详解

资源摘要信息: "Java多线程的等待唤醒机制代码演示通俗易懂" Java多线程编程中，等待/唤醒机制是一个非常重要的同步工具，用于控制多个线程之间的协作。它允许线程之间相互通知对方资源的可用状态，从而协调它们的行为。这种机制在实现生产者-消费者模型时尤其有用，其中生产者线程生产资源而消费者线程消耗资源。Java中提供了Object类的wait()、notify()和notifyAll()方法来实现这一机制。 wait()方法使得当前执行的线程释放对象的锁（如果是对象锁的话），然后进入等待状态直到其他线程调用同一个对象的notify()或notifyAll()方法。只有持有该对象锁的线程才能调用这些方法，其他线程调用时会抛出IllegalMonitorStateException异常。 notify()方法会随机唤醒在同一个对象上等待的单个线程，而notifyAll()方法则唤醒所有在该对象上等待的线程。需要注意的是，当调用notify()或notifyAll()时，并不意味着这些线程会立即执行，它们仅仅是处于可运行状态，真正的执行取决于线程调度器。 生产者和消费者模式是多线程编程中的一个经典案例，该模式描述了共享有限的资源时，生产者负责生成资源并放入缓冲区，消费者则从缓冲区取出资源消费，两者通过某种机制保证资源的正确生产和消费。在这个过程中，通常使用wait()和notify()来实现生产者线程在缓冲区满时等待，消费者线程在缓冲区空时等待。 在本次提供的示例代码中，我们假设存在两个Java源文件FoodThread.java和CookThread.java，以及一个Desk.java类。Desk.java类很可能是一个共享资源类，它充当生产者和消费者之间的桥梁。FoodThread类代表消费者的线程，它会在资源可用时进行消费；而CookThread类代表生产者的线程，负责生产资源。消费者和生产者线程通过调用Desk类提供的wait()和notify()或notifyAll()方法来实现线程间的协调。 在编写具体代码时，通常在Desk类中定义一个共享的缓冲区，并对其加上同步控制。生产者在放入资源后调用notify()或notifyAll()唤醒等待的消费者线程；消费者在取出资源后，如果缓冲区已空，则调用wait()方法等待。这样通过等待/唤醒机制，生产者和消费者可以避免竞争条件，有效地共享资源。 在Java中实现等待唤醒机制时，需要遵循以下规则： 1. 必须在同步代码块（synchronized block）或同步方法中调用wait()、notify()、notifyAll()，因为只有同步方法或代码块能够持有对象锁。 2. 调用wait()方法的线程会释放对象锁，并且该线程被置入对象等待池中。 3. 调用notify()或notifyAll()时，必须持有对象锁，否则会抛出IllegalMonitorStateException。 4. 被唤醒的线程不一定会立即执行，它们需要重新获得对象锁才能继续运行。 Java虚拟机的线程调度器负责决定哪个线程将获得对象锁并继续执行。因此，设计多线程程序时，合理使用等待唤醒机制对于保障程序的正确性和性能至关重要。 总结来说，Java多线程中的等待唤醒机制是一种线程间通信手段，它允许线程在特定条件下挂起执行，直至其他线程通知它们可以继续执行。这种机制在实现生产者消费者模式中扮演着核心角色，帮助程序合理分配资源，防止资源竞争和死锁，确保了程序的高效和稳定运行。