Java多线程：wait-notify实战与解析

"Java 多线程 - wait-notify 使用示例" 在 Java 多线程编程中，`wait()` 和 `notify()` 是用于线程间通信和同步的关键方法，它们是 `Object` 类的一部分，因此所有 Java 对象都可以调用这两个方法。这些方法与监视器（monitor）概念紧密相关，监视器是 Java 中实现线程同步的一种机制。 1. **线程的概念模型** - **进程** 是操作系统中的一个实体，代表一个正在运行的程序，拥有独立的内存区域（地址空间）。 - **线程** 是进程内的执行单元，是更轻量级的实体，同一进程中的多个线程可以共享代码和数据，但每个线程拥有自己的程序计数器和栈。 2. **线程的创建和启动** - 在 Java 中，可以通过继承 `Thread` 类或实现 `Runnable` 接口来创建线程。启动线程通常是通过调用 `start()` 方法，这会执行 `run()` 方法。 3. **线程状态控制** - 线程有多种状态，包括新建、可运行、运行、阻塞、等待、超时等待和终止。使用 `wait()`、`notify()` 或 `notifyAll()` 可以改变线程状态。 4. **wait-notify 机制** - 当线程调用对象的 `wait()` 方法时，它会释放该对象的锁，并进入等待状态，直到其他线程调用同一对象的 `notify()` 或 `notifyAll()` 方法唤醒它。 - `notify()` 仅唤醒一个等待的线程，而 `notifyAll()` 唤醒所有等待的线程。 - 这些方法必须在同步块（synchronized block）或同步方法中使用，以确保只有一个线程可以执行 `wait()` 和 `notify()` 操作，避免出现竞态条件。 5. **信息板例子** - 示例中提到的信息板是一个典型的生产者-消费者问题的应用。`read()` 方法代表消费者，在读取信息前会调用 `wait()` 阻塞，直到信息可用；`write()` 方法是生产者，写入信息后调用 `notify()` 唤醒消费者。 6. **临界资源和对象锁** - 临界资源是需要被线程共享并需要同步访问的资源，以防止并发访问导致的数据不一致。 - Java 中通过 `synchronized` 关键字实现对象锁，它保证同一时刻只有一个线程可以访问同步代码块。 7. **死锁** - 当两个或更多线程互相等待对方释放资源而陷入无限等待时，就会发生死锁。正确使用 `wait()` 和 `notify()` 可以避免死锁。 8. **线程的互斥与同步** - **互斥** 指的是同一时间只允许一个线程访问共享资源。 - **同步** 是指控制多个线程按照一定的顺序执行，确保数据的一致性和完整性。 9. **Java 线程模型** - Java 线程由 `Thread` 类封装，线程体即 `run()` 方法，当 `start()` 被调用时，JVM 会调度线程执行 `run()`。 在实际编程中，wait-notify 机制常用于解决并发问题，如生产者-消费者问题、哲学家就餐问题等。通过正确的使用和设计，可以有效地实现线程间的协作和同步，提高程序的并发性能。