Java并发编程：线程通信wait、notify与notifyAll详解

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。