Java并发编程:线程通信wait、notify与notifyAll详解
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更新于2024-08-30
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本文主要介绍了Java并发编程中的线程间通信机制,重点讲解了wait、notify和notifyAll三个方法的使用、原理以及它们之间的区别。文章通过实例分析,包括ABC顺序打印问题和生产者消费者问题,帮助读者深入理解这些概念。
在Java并发编程中,线程间的通信是非常关键的一部分,它确保了多线程环境下数据的一致性和正确性。wait、notify和notifyAll是Java Object类中用于线程通信的关键方法,但它们并不是Thread类的方法。这是因为它们是对锁对象的操作,而任何对象都是Object类的实例,所以它们是Object类的方法。
1. **wait、notify、notifyAll的使用和原理**
- **使用方法**:这三个方法必须在`synchronized`代码块或者`synchronized`方法中使用,调用格式为 `object.wait()`, `object.notify()` 和 `object.notifyAll()`。这是因为它们需要在持有对象锁的情况下调用,以确保线程安全。
- **锁的获取与释放**:
- `notify` 和 `notifyAll` 不会释放锁,它们只是唤醒等待该锁的线程,但不会让线程立即获得锁。
- 当一个线程调用 `wait()` 方法后,它会释放当前持有的锁,进入等待状态。当被唤醒时,该线程会尝试重新获取锁,成功后从 `wait()` 调用处继续执行。
- 在 `synchronized` 代码块中,加锁是在进入代码块时完成,解锁则有两种情况:调用 `wait()` 或者退出同步代码块。
2. **notify与notifyAll的区别**
- `notify()` 只会唤醒一个在该锁上等待的线程,哪个线程被唤醒是不确定的,由JVM决定。
- `notifyAll()` 则会唤醒所有等待该锁的线程,这些线程都会尝试获取锁,但最终只有一个线程能成功。
3. **经典案例分析**
- **ABC顺序打印问题**:这是一个典型的线程同步问题,三个线程分别负责打印A、B、C,要求按照ABC的顺序交替打印。解决此问题的关键在于线程间的协调和同步,使用wait和notify来控制线程的执行顺序。
- **生产者消费者问题**:生产者线程生成产品放入队列,消费者线程从队列中取出并消费产品。这个问题通常使用阻塞队列或wait/notify机制来实现,确保生产者不会在队列满时过度生产,消费者也不会在队列空时无效等待。
通过理解以上内容,开发者可以更好地处理多线程环境中的协作问题,避免死锁、活锁等并发问题,提升程序的效率和正确性。在实际编程中,应谨慎使用wait、notify、notifyAll,确保正确地同步和唤醒线程,以达到预期的并发效果。
2011-08-02 上传
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