Java线程间通信：wait与notify的实战解析

"本文主要介绍了Java线程间通信的关键机制——wait、notify和notifyAll，它们是Object类的原生方法，通常用于实现生产者/消费者模式。文章通过一个简单的饺子馆例子，解释了如何利用这些方法提高线程间的协作效率，避免资源浪费和不必要的循环检查。" Java线程间通信的wait、notify和notifyAll是Java多线程编程中的重要概念，它们是Object类的一部分，允许线程之间进行协作和同步。这些方法是平台相关的，由Java虚拟机直接实现。 1. wait()：调用wait()的线程会被放入等待池，并释放当前持有的对象锁。直到其他线程调用同一对象的notify()或notifyAll()，或者被外部中断或超时，该线程才会重新获得锁并从wait()方法返回。 2. wait(long timeout)：与wait()类似，但会设置一个超时时间。如果在指定的毫秒数内没有收到通知，线程会自动返回，即使没有其他线程调用notify()。 3. notify()：唤醒一个在指定对象上等待的线程，如果有多个线程等待，会选择其中一个唤醒。选择的策略取决于JVM的具体实现，通常是最先等待的线程优先。唤醒的线程需要竞争锁才能继续执行。 4. notifyAll()：与notify()类似，但会唤醒所有等待在该对象上的线程，而不是仅唤醒一个。 在生产者/消费者模式中，一个线程（生产者）负责生成数据，另一个线程（消费者）负责处理数据。使用wait/notify机制，生产者可以等待库存满或者消费者可以等待库存空，从而避免无谓的循环检查和资源浪费。 例如，上述饺子馆的例子中，厨师（生产者）每做好10份饺子就会调用notify()，通知服务员（消费者）可以去端饺子。服务员则在等待过程中调用wait()，直到厨师通知才结束等待。这样既保证了服务员不会频繁检查，也不会错过饺子准备好时机，提高了效率。 为了正确使用wait、notify和notifyAll，需要遵循以下几点： - 必须在同步块或同步方法中调用这些方法，因为它们需要持有对象锁。 - 调用wait()后，线程会释放锁，因此唤醒的线程需要再次获取锁才能继续执行，这也是为什么唤醒后需要进行循环检查的原因，以防止因条件不满足而过早执行。 - 使用try/finally结构确保wait、notify或notifyAll之后的清理工作，即使出现异常也能释放锁。 总结来说，Java的wait/notify机制提供了一种有效的线程间通信方式，使得多线程程序能够更高效地协同工作，避免了不必要的资源消耗和复杂的手动同步。然而，它也有一些局限性，如唤醒线程的选择问题和死锁的风险，因此在实际应用中需要谨慎使用，并结合其他并发工具（如Semaphore、Condition等）以实现更复杂的同步需求。