Java-线程Thread等待与唤醒

超、凢脫俗 2022-06-18 04:11 227阅读 0赞

Java线程的等待与唤醒主要包括几个方法：

（1）notify()：唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。

（2）notifyAll()：唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。

（3）wait()：让当前线程处于阻塞状态，同时释放它所持有的锁。

（4）wait(long timeout)：让线程处于阻塞状态，直到其他线程调用此对象的notify()或者notifyAll()方法，或者超过指定的时间量，当前线程被唤醒。

（5）wait(long timeout,int nanos)：同上。

wait()和notify()函数示例：

class ThreadA extends Thread{
    
        public ThreadA(String name) {
            super(name);
        }
        public void run() {
            synchronized (this) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" call notify()");
                // 唤醒当前的wait线程
                notify();
            }
        }
    }
    public class WaitTest {
    
        public static void main(String[] args) {
            ThreadA t1 = new ThreadA("t1");
            synchronized(t1) {
             try {
                    // 启动“线程t1”
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" start t1");
                    t1.start();
                    // 主线程等待t1通过notify()唤醒。
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" wait()");
                    t1.wait();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" continue");
                  } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

运行结果：

main start t1
    main wait()
    t1 call notify()
    main continue

对于结果可能有些人不理解第二个输出（main wait），说明此时main线程还在运行着， 其实t1.wait()的意思含义是停止当前的线程，当然就是CPU上正在运行的程序，这样整个的结果输出就比较合理，t1在运行run()函数会运行notify()，main线程开始重新运行。

wait(long timeout)和notify()函数：

示例程序：

// WaitTest.java的源码
    class ThreadA extends Thread{
    
        public ThreadA(String name) {
            super(name);
        }
    
        public void run() {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " run ");
            // 死循环，不断运行。
            while(true);
        }
    }
    
    public class WaitTimeoutTest {
    
            public static void main(String[] args) {
    
            ThreadA t1 = new ThreadA("t1");
    
            synchronized(t1) {
                try {
                    // 启动“线程t1”
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " start t1");
                    t1.start();
                    // 主线程等待t1通过notify()唤醒 或 notifyAll()唤醒，或超过3000ms延时；然后才被唤醒。
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " call wait ");
                    t1.wait(3000);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " continue");
                    } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

运行结果：

main start t1

main call wait

t1 run                  // 大约3秒之后...输出“main continue”

main continue

在运行t1.wait(3000)，main线程会让出3秒CPU，之后会重新竞争资源。

wait()和notifyAll()方法

示例代码：

package test;
    
    public class NotifyAllTest {
    
    private static Object obj = new Object();
        public static void main(String[] args) {
    
            ThreadA t1 = new ThreadA("t1");
            ThreadA t2 = new ThreadA("t2");
            ThreadA t3 = new ThreadA("t3");
            t1.start();
            t2.start();
            t3.start();
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" sleep(3000)");
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            synchronized(obj) {
            // 主线程等待唤醒。
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" notifyAll()");
            obj.notifyAll();
            }
        }
        static class ThreadA extends Thread{
    
        public ThreadA(String name){
            super(name);
        }
        public void run() {
            synchronized (obj)
                {
                    try {
                        // 打印输出结果
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " wait");
                        // 唤醒当前的wait线程
                        obj.wait();
                        // 打印输出结果
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " continue");
                        } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                        }
                }
            }
        }
    }

第一次运行结果：

t2 wait

main sleep(3000)

t1 wait

t3 wait

main notifyAll()

t3 continue

t1 continue

t2 continue

第二次运行结果：

main sleep(3000)

t2 wait

t3 wait

t1 wait

main notifyAll()

t1 continue

t3 continue

t2 continue

刚开始每个线程都运行wait将其他线程阻塞，最后main线程重新获得资源，运行notify()函数，唤醒所有的线程。

为什么notify()，wait()等函数定义在Object中，而不是Thread类中。

Object中的wait()，notify()等函数，和synchronized一样，会对对象的同步锁进行操作。wait()会使当前线程处于阻塞状态，是因为该线程进入了阻塞状态，所以线程应该释放了它拥有的同步锁，否则其他线程无法运行。wait()等待线程和notify()之间是通过什么关联起来的？答案是对象的同步锁。负责唤醒等待线程的那个线程，只有它在获取了该对象的同步锁之后，才调用notify或notify（）方法之后，才能唤醒等待线程。

总之，notify()，wait()依赖于同步锁，而同步锁是对象锁持有，并且每个对象有且仅有一个，这就是为什么notify()和wait()等函数定义在object类，而不是Thread类中的原因。