Java多线程入门到精通学习大全？了解线程同步和线程间通信的基本原理及代码示例！（第三篇：线程同步知识学习）

绝地灬酷狼 2023-09-27 19:20 4阅读 0赞

Java中的synchronized关键字、wait()、notify()和notifyAll()等方法，是线程同步和线程间通信的基本机制，本文将从原理、解析、代码示例、使用注意事项和总结几个方面进行讲解。

#### 1 原理 ####

Java中的synchronized关键字和wait()、notify()和notifyAll()等方法，是实现线程同步和线程间通信的基本机制。synchronized关键字可以用来实现同步，其中wait()、notify()和notifyAll()等方法可以用来实现线程间通信。  
在Java中，每个对象都有一个监视器（monitor）与之关联。当一个线程访问某个对象的synchronized方法或synchronized代码块时，那么该线程就会获取这个对象的监视器。如果其他线程试图访问同一对象的synchronized方法或synchronized代码块，那么这些线程就会被阻塞，直到当前线程释放了这个对象的监视器。  
wait()方法可以使线程进入等待状态，它会释放当前线程持有的对象锁，让其他线程可以获取该对象的监视器并执行相应的操作。notify()和notifyAll()方法可以唤醒处于等待状态的线程，并使它们重新竞争对象锁，进而执行相应的操作。

#### 2 解析 ####

synchronized关键字的使用非常简单，只需要在方法或代码块前加上synchronized关键字即可。例如：

public synchronized void method() {
        
        // ...
    }
     synchronized (obj) {
        
        // ...
    }

wait()方法、notify()和notifyAll()方法则需要在synchronized代码块中调用，否则会抛出IllegalMonitorStateException异常。例如：

synchronized (obj) {
        
        while (condition) {
        
            obj.wait();
        }
        // ...
        obj.notify(); // 唤醒一个等待中的线程
        obj.notifyAll(); // 唤醒所有等待中的线程
    }

wait()方法释放当前线程持有的对象锁，让其他线程可以获取该对象的监视器。然后，当前线程就进入等待状态，直到其他线程调用了该对象的notify()或notifyAll()方法并且当前线程重新获取了对象锁，才会继续执行。  
notify()方法可以唤醒一个处于等待状态的线程，使其重新竞争对象锁。如果有多个线程都在等待同一个对象的监视器，调用notify()方法只会唤醒其中一个线程。如果希望唤醒所有等待中的线程，则需要调用notifyAll()方法。

#### 3、代码示例 ####

下面是一个使用wait()、notify()和notifyAll()等方法的代码示例：

class MyThread implements Runnable {
        
        private Object lock;
         public MyThread(Object lock) {
        
            this.lock = lock;
        }
         public void run() {
        
            synchronized (lock) {
        
                System.out.println("Thread1 start.");
                try {
        
                    lock.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
        
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("Thread1 end.");
            }
        }
    }
     public class Test {
        
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        
            Object lock = new Object();
            MyThread thread1 = new MyThread(lock);
            Thread t1 = new Thread(thread1);
            t1.start();
            Thread.sleep(1000);
            synchronized (lock) {
        
                lock.notify();
            }
        }
    }

在这个例子中，我们创建了一个MyThread类，其中包含一个synchronized代码块和一个wait()方法。我们在主线程中创建了一个MyThread对象，并将其封装在Thread对象中启动。主线程等待1秒后，获取lock对象的监视器，并调用其notify()方法，唤醒MyThread对象，并使其重新竞争lock的对象锁，然后MyThread对象从wait()方法返回，继续执行。

#### 4 使用注意事项 ####

使用wait()、notify()和notifyAll()等方法时，必须在synchronized代码块内调用，否则会抛出IllegalMonitorStateException异常。  
在调用wait()方法时，线程必须持有对象锁，否则会抛出IllegalMonitorStateException异常。  
在调用notify()或notifyAll()方法时，也必须持有对象锁，否则同样会抛出IllegalMonitorStateException异常。  
使用wait()、notify()和notifyAll()等方法时，需要注意避免死锁的情况。例如，如果一个线程在synchronized代码块中调用了wait()方法，并且在等待其他线程唤醒它时，其他线程又试图获取该对象的监视器，那么就会发生死锁。

#### 5 总结 ####

本文介绍了Java中的synchronized关键字、wait()、notify()和notifyAll()等方法，并从原理、解析、代码示例、使用注意事项和总结几个方面进行了讲解。synchronized关键字和wait()、notify()和notifyAll()等方法是实现线程同步和线程间通信的基本机制，在编写多线程程序时非常重要。要注意避免死锁和其他线程同步问题，以确保程序的正确性和可靠性。  
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