wait，notify，notifyAll，sleep，join等线程方法的全方位演练

叁歲伎倆 2024-03-16 09:46 38阅读 0赞

![5a73538464ee5ca29eb0af5cb64e4813.png][]

### 一、概念解释 ###

#### 1. 进入阻塞： ####

有时我们想让一个线程或多个线程暂时去休息一下，可以使用 wait()，使线程进入到阻塞状态，等到后面用到它时，再使用notify()、notifyAll() 唤醒它，线程被唤醒后，会等待CPU调度。不过需要注意的是：在执行 wait() 方法前必须先拿到这个对象的monitor锁。

#### 2. 线程阻塞后，通常有以下四种方式唤醒 ####

*  另一个线程调用这个对象的notify()方法且刚好被唤醒的是本线程
 *  另一个线程调用这个对象的notify()方法
 *  过了waiting timeout()规定的超时时间，如果传入()就是永久等待
 *  线程自身调用了interrupt()

#### 3. notify 与 notifyAll ： ####

*  notify()：唤醒单个正在等待monitor锁的线程，如果有多个正在等待monitor的线程，只会选取一个唤醒，具体唤醒那一个是任意的，不确定的，Java对此并没有一个严格的规范，JVM内部可以拥有自己的实现。
 *  notifyAll()：一次性把所有等待的线程唤醒，至于哪一个会获得monitor锁取决于cpu调度。

#### 4. Monitor监视器锁原理 ####

**任何一个对象**都有一个Monitor与之关联，当且一个Monitor被持有后，它将处于锁定状态。Synchronized在JVM里的实现都是 **基于进入和退出Monitor对象**来实现**方法同步**和**代码块同步**。

#### 5. wait() 遇到 interrupt() 时： ####

假设线程已经执行了 wait() 方法，那么在此期间如果被中断了，它会和之前一样抛出InterruptException，并且释放掉目前已获得的monitor。

### 二、wait()和notify()、notifyAll() ###

#### 1. wait()和notify()的基本用法 ####

/**
     * 描述：     展示wait和notify的基本用法 1. 研究代码执行顺序 2. 证明wait释放锁
     */
    public class Wait {
        
    
        public static Object object = new Object();
    
        static class Thread1 extends Thread {
        
    
            @Override
            public void run() {
        
                synchronized (object) {
        
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始执行了");
                    try {
        
                        object.wait(); //进入阻塞状态会释放锁
                    } catch (InterruptedException e) {
        
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "获取到了锁。");
                }
            }
        }
    
        static class Thread2 extends Thread {
        
    
            @Override
            public void run() {
        
                synchronized (object) {
        
                    object.notify(); //唤醒正在等待这把锁的单个线程
                    System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "调用了notify()");
                }
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        
            Thread1 thread1 = new Thread1();
            Thread2 thread2 = new Thread2();
            thread1.start();
            Thread.sleep(200);
            thread2.start();
        }
    }

打印结果

![49c3a332897d99eda655070cce0f697e.png][]

上面的代码表示，线程 A 在使用 wait() 方法后会进入阻塞状态并释放object的锁，然后另一个线程 B 会获取到该object的锁，在执行 notify() 方法后，会唤醒等待这把锁的 线程 A ，然后线程 A 继续执行!

#### 2. notify()和notifyAll()的基本用法 ####

(1)`notifyAll()`唤醒在等待某把锁的全部线程

package threadcoreknowledge.threadobjectclasscommonmethods;
    
    /**
     * 描述：     3个线程，线程1和线程2首先被阻塞，线程3唤醒它们。notify, notifyAll。 start先执行不代表线程先启动。
     */
    public class WaitNotifyAll implements Runnable {
        
    
        private static final Object resourceA = new Object();
    
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        
            Runnable r = new WaitNotifyAll();
            Thread threadA = new Thread(r);
            Thread threadB = new Thread(r);
            Thread threadC = new Thread(new Runnable() {
        
                @Override
                public void run() {
        
                    synchronized (resourceA) {
        
                        resourceA.notifyAll();
    //                    resourceA.notify();
                        System.out.println("ThreadC notified.");
                    }
                }
            });
            threadA.start();
            threadB.start();
            Thread.sleep(200);
            threadC.start();
        }
        @Override
        public void run() {
        
            synchronized (resourceA) {
        
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" got resourceA lock.");
                try {
        
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" waits to start.");
                    resourceA.wait();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"'s waiting to end.");
                } catch (InterruptedException e) {
        
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

使用notifyAll()的打印结果:

![03b18584edba08b55a58cfbb57092545.png][]

线程1和线程2首先调用 wait() 进入阻塞，线程3使用 notifyAll 唤醒它们，然后线程1和线程2都会被唤醒继续执行，但是不能保证这两个线程哪个先执行。

##### （2）`notify()`唤醒在等待某把锁的一个线程 #####

package threadcoreknowledge.threadobjectclasscommonmethods;
    
    /**
     * 描述：     3个线程，线程1和线程2首先被阻塞，线程3唤醒它们。notify, notifyAll。 start先执行不代表线程先启动。
     */
    public class WaitNotifyAll implements Runnable {
        
    
        private static final Object resourceA = new Object();
    
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        
            Runnable r = new WaitNotifyAll();
            Thread threadA = new Thread(r);
            Thread threadB = new Thread(r);
            Thread threadC = new Thread(new Runnable() {
        
                @Override
                public void run() {
        
                    synchronized (resourceA) {
        
    //                    resourceA.notifyAll();
                        resourceA.notify();
                        System.out.println("ThreadC notified.");
                    }
                }
            });
            threadA.start();
            threadB.start();
            Thread.sleep(200);
            threadC.start();
        }
        @Override
        public void run() {
        
            synchronized (resourceA) {
        
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" got resourceA lock.");
                try {
        
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" waits to start.");
                    resourceA.wait();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"'s waiting to end.");
                } catch (InterruptedException e) {
        
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

使用notify()打印结果

![ebea77874516242be558f2aa30cf7ebc.png][]

由于是调用的 notify() 方法，所以只会唤醒等待这把锁的其中一个线程，但是具体会唤醒哪一个也不确定。

#### 3. wait只释放当前调用者对象的那把锁 ####

执行wait方法一定是一个Object对象，对象和 Monitor 监视器锁绑定，一个对象执行wait()就会释放掉该对象的锁，不会影响到其他对象的锁，每个对象的锁之间是独立的。

package threadcoreknowledge.threadobjectclasscommonmethods;
    
    /**
     * 描述：     证明wait只释放当前的那把锁
     */
    public class WaitNotifyReleaseOwnMonitor {
        
    
        private static volatile Object resourceA = new Object();
        private static volatile Object resourceB = new Object();
    
        public static void main(String[] args) {
        
            Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
        
                @Override
                public void run() {
        
                    synchronized (resourceA) {
        
                        System.out.println("ThreadA got resourceA lock.");
                        synchronized (resourceB) {
        
                            System.out.println("ThreadA got resourceB lock.");
                            try {
        
                                System.out.println("ThreadA releases resourceA lock.");
                                resourceA.wait();
    
                            } catch (InterruptedException e) {
        
                                e.printStackTrace();
                            }
                        }
                    }
                }
            });
    
            Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
        
                @Override
                public void run() {
        
                    try {
        
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
        
                        e.printStackTrace();
                    }
                    synchronized (resourceA) {
        
                        System.out.println("ThreadB got resourceA lock.");
                        System.out.println("ThreadB tries to resourceB lock.");
    
                        synchronized (resourceB) {
        
                            System.out.println("ThreadB got resourceB lock.");
                        }
                    }
                }
            });
    
            thread1.start();
            thread2.start();
        }
    }

打印结果：

![7aaba1e86b14b99a85a54b57ff2a2f9a.png][]

resourceB 的锁一直在 ThreadA手中，没有被释放，所以线程ThreadB会一直等待中。

#### 4. wait()、notify()和notifyAll() 引起的线程状态的特殊转换 ####

![六种状态的含义和相互转换][41fafa2ae7dc54589a4cc4867f20df3d.png]

上图是《线程的六种状态》一文中，线程的六种状态之间的正常转换轨迹，但是 wait()/notify()、notifyAll() 方法会导致状态之间的特殊转换：

比如，线程A从 Object.wait() 状态刚被唤醒时，通常不能立刻抢到 monitor 锁，会先等待 CPU 调度，这时的状态转换是由 Waiting 进入Blocked状态，等抢到锁后再转换到Runnable状态，但是 wait() 时如果发生异常，会直接跳到终止Terminated状态，即从Waiting直接到Terminated。

### 三、sleep方法详解 ###

作用：`只想让线程在预期的时间执行，其他时间不要占用CPU资源`

特点：`sleep方法可以让线程进入Timed_Waiting状态，并且不占用CPU资源，但是不释放锁（包括synchronize和lock），直到规定时间后再执行，休眠期间如果被中断，会抛出异常并清除中断标志。`

#### 1. sleep不释放锁 ####

##### （1） sleep不释放synchronized的Monitor #####

package threadcoreknowledge.threadobjectclasscommonmethods;
    
    /**
     * 展示线程sleep的时候不释放synchronized的monitor，等sleep时间到了以后，正常结束后才释放锁
     */
    public class SleepDontReleaseMonitor implements Runnable {
    
        public static void main(String[] args) {
            SleepDontReleaseMonitor sleepDontReleaseMonitor = new SleepDontReleaseMonitor();
            new Thread(sleepDontReleaseMonitor).start();
            new Thread(sleepDontReleaseMonitor).start();
        }
    
        @Override
        public void run() {
            syn();
        }
    
        private synchronized void syn() {
            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "获取到了monitor。");
            try {
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "退出了同步代码块");
        }
    }

执行结果：

![1d029c0b7c43c237efbd93fa98f14c90.png][]

sleep() 方法不会释放锁，等到sleep的指定时间一过，会继续执行，然后该线程的全部代码执行结束，才会释放锁，其他线程继续执行。

##### （2）sleep不释放lock #####

package threadcoreknowledge.threadobjectclasscommonmethods;
    
    import java.util.concurrent.locks.Lock;
    import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
    
    /**
     * 描述：     演示sleep不释放lock（lock需要手动释放）
     */
    public class SleepDontReleaseLock implements Runnable {
    
        private static final Lock lock = new ReentrantLock();
    
        @Override
        public void run() {
            lock.lock();
            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "获取到了锁");
            try {
                Thread.sleep(5000);
                System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已经苏醒");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            SleepDontReleaseLock sleepDontReleaseLock = new SleepDontReleaseLock();
            new Thread(sleepDontReleaseLock).start();
            new Thread(sleepDontReleaseLock).start();
        }
    }

执行结果：

![cb8f8d9c5b28bd8d6b84715d5f1be450.png][]

线程1在获取到锁之后，进入sleep()休眠中，但是并没有释放锁，直到 lock.unlock() 之后，所才会被释放，其他线程继续执行！

#### 2. sleep响应中断 ####

sleep() 有两种写法：TimeUnit.SECONDS.sleep(1) 、Thread.sleep(1000);

package threadcoreknowledge.threadobjectclasscommonmethods;
    
    import java.util.Date;
    import java.util.concurrent.TimeUnit;
    
    /**
     * 描述：     每个1秒钟输出当前时间，被中断，观察。
     * Thread.sleep()
     * TimeUnit.SECONDS.sleep() 方便开发人员对时间的把控，不需要通过毫秒换算
     */
    public class SleepInterrupted implements Runnable{
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            Thread thread = new Thread(new SleepInterrupted());
            thread.start();
            Thread.sleep(6500);
            thread.interrupt();
        }
        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                System.out.println(new Date());
                try {
    //                TimeUnit.HOURS.sleep(3);
    //                TimeUnit.MINUTES.sleep(25);
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
                } catch (InterruptedException e) {
                    System.out.println("我被中断了！");
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

执行结果：

![871c9642121c05869e74b72e29a938de.png][]

在 sleep() 期间，如果当前线程调用了 interrupt() 方法，会抛出 InterruptedException 异常来响应中断！

### 四、join() ###

作用：因为新的线程加入了我们，所以我们要等他执行完再出发

用法：主线程等待执行 join() 方法加入的子线程

基于 join() 封装的工具类：CountDownLatch 或 CyclicBarrier 类

join 期间主线程处于什么状态：WAITING 状态

代码演示：演示 join，注意语句输出顺序，会变化。

public class Join {
        
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        
            Thread thread = new Thread(() -> {
        
                try {
        
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始执行");
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
        
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行完毕");
            });
            Thread thread2 = new Thread(() -> {
        
                try {
        
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始执行");
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
        
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行完毕");
            });
    
            thread.start();
            thread2.start();
            System.out.println("开始等待子线程运行完毕");
            thread.join();
            thread2.join();
            System.out.println("所有子线程执行完毕");
        }
    }

打印结果：

![d0d6a8dcc79f403911037987c61b0d69.png][]

由于使用了join() 方法，主线程会等到子线程都执行完毕，才会继续执行 System.out.println(“所有子线程执行完毕”);

thread.start();
            thread2.start();
            System.out.println("开始等待子线程运行完毕");
            // thread.join();
            // thread2.join();
            System.out.println("所有子线程执行完毕");

如果注释掉 join() 方法，则主线程会先打印出“所有子线程执行完毕”，之后子线程会继续执行，并陆续打印。如下所示

![6153e4172c60e8274c2b8686999779a6.png][]

#### 2. join遇到中断 ####

/******
     *  Join的中断演示
     */
    public class JoinInterrupted {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Thread mainThread = Thread.currentThread();
            Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
        
                @Override
                public void run() {
        
                    try {
        
                        //中断主线程
                        mainThread.interrupt();
                        Thread.sleep(5000);
                        System.out.println("Thread1 sleep 结束");
                    } catch (InterruptedException e) {
        
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("子线程执行完毕");
                }
            });
    
            thread1.start();
            System.out.println("等待子线程运行完毕");
            try {
        
                thread1.join();
            } catch (InterruptedException e) {
        
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"主线程被中断");
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("主线程等待子线程执行完毕");
        }
    }

主线程被 interrupt 中断后，直接跳到最后一句 System.out.println(“主线程等待子线程执行完毕”) ，但是子线程依然在运行，最后打印如下：

![2dc3f2776c4a8d52e5020ca7b28fd511.png][]

明显主线程运行被中断之后，子线程依然在继续执行，“主线程等待子线程执行完毕” 在 “子线程执行完毕” 之前打印，join() 的效果失效。如果要保证 join () 期间被中断时，主线程和子线程的一致性，也需要也将子线程中断掉，这就 需要在 catch 到 InterruptedException之后，也要将中断传给子线程：

public class JoinInterrupted {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Thread mainThread = Thread.currentThread();
            Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
        
                @Override
                public void run() {
        
                    try {
        
                        //中断 主线程
                        mainThread.interrupt();
                        Thread.sleep(5000);
                        System.out.println("Thread1 执行完毕");
                    } catch (InterruptedException e) {
        
                        e.printStackTrace();
                        System.out.println("子线程中断");
                    }
                }
            });
    
            thread1.start();
            System.out.println("等待子线程运行完毕");
            try {
        
                thread1.join();
            } catch (InterruptedException e) {
        
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"主线程被中断");
                e.printStackTrace();
                //中断 子线程
                thread1.interrupt();
            }
            System.out.println("子线程运行完毕");
        }
    }

打印结果：

![0962a1fd2e6828100b3e188b3d4b6318.png][]

主线程和子线程的 catch 中的逻辑是并行执行的，所以不能保证哪个最先停止运行。

#### 3.在 join()期间，线程是什么状态 ####

主线程是 WAITING 状态，而调用 join() 方法的子线程是 Runnable 状态。

代码演示：

/******
     *  先join，再mainThread.getState();
     *  通过debug，看线程状态
     */
    public class JoinThreadState {
        
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        
            Thread mainThread = Thread.currentThread();
    
            Thread thread = new Thread(new Runnable() {
        
                @Override
                public void run() {
        
                    try {
        
                        Thread.sleep(3000);
                        //查看主线程状态
                        System.out.println(mainThread.getState());
                    } catch (InterruptedException e) {
        
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
    
            thread.start();
            System.out.println("子线程启动");
            thread.join();
            System.out.println("子线程运行完毕");
        }
    }

打印结果：

![f366d36135bec58f34857cb95b533b0e.png][]

#### 3. join 源码 ####

![eb5d6f5d949b7ae6db846eec17d3bae3.png][]

如果调用了wait()，那么他不应该被notify()唤醒吗？但是没有在join()方法里面看到notify？？？？

*  Thread类是 Object的一个特殊的子类，`每个Thread实例`运行完毕之后，都会`执行一次notify()`的操作！！！

从 join() 的源码可以看出，thread.join() 相当于以下代码：

//等价代码实现join()
    synchronized (thread){
        thread.wait();
    }

### 五、yield ###

作用：释放当前线程的 CPU 时间片；让当前处于运行状态的线程退回到可运行状态，让出抢占资源的机会，但是它的状态依然是 Runnable。

定位：JVM 不保证遵循yield的规则，如果cpu资源充足的话，可能yield不生效。和 join 相反，join 是别人插队进来了，yield 是线程让出位置。

yield 和 sleep 区别：yield只是暂时让出cpu，由于当前线程还是 Runnable，并没有阻塞，所以随时可能再次被调度；sleep期间，线程调度器认为它已经被阻塞了，不会去调度它。

### 六、课后测验： ###

#### 1. 为什么wait/notify/notifyAll被定义在Object类中,而sleep定义在Thread类中 ####

因为java中每个对象都有一把称之为monitor监控器的锁，每个对象头中有一个用来保存锁信息的位置，所以每个对象都可以上锁，这个锁是对象级别的，而非线程级别的，wait/notify/notifyAll也都是锁级别的操作，他们的锁属于对象，所以把他们定义在Object类中最合适，因为Object类是所有对象的父类。

而如果把 wait/notify/notifyAll 方法定义在Thread类中，会带来很大的局限性，比如一个线程可能持有多把锁，以便实现相互配合的复杂逻辑，假设此时wait方法定义到Thread类中，如何实现让一个线程持有多把锁呢？又如何明确线程等待的是那把锁呢？既然我们是让当前线程去等待某个对象的锁，自然应该通过操作对象来实现，而不是操作线程。

对于sleep为什么被定义在Thread中，我们只要从sleep方法的作用来看就知道了，sleep的作用是：让线程在预期的时间内执行，其他时候不要来占用CPU资源。从上面的话术中，便可以理解为sleep是属于线程级别的，它是为了让线程在限定的时间后去执行，由线程控制。

#### 2. wait/notify和sleep方法的异同 ####

相同点  
1.他们都可以让线程阻塞  
2.它们都可以响应interrupt中断：在等待的过程中如果收到中断信号，都可以进行响应，  
并抛出InterruptedException  
不同点  
1.wait方法必须在synchronized保护的代码中使用，而sleep方法并没有这个要求  
2.在同步代码中执行sleep方法时，并不会释放monitor锁，但执行wait方法时会主动释放monitor锁  
3.sleep方法中要求必须定义一个时间，时间到期后会主动恢复，而对于没有time参数的 wait() 方法而言，意味着永久等待，直到被中断或者唤醒才能恢复，他并不会主动恢复.  
4.wait/notify是Object方法，而sleep是Thread类的方法

#### 3. wait方法是属于Object对象的，那调用Thread.wait会怎么样？ ####

Thread也是个对象，这样调用也没有问题，但是Thread是个特殊的对象，`线程退出的时候会自动执行notify`，这样会是我们设计的流程受到干扰，所以我们一般不这么用。

#### 4. 代码练习：wait/notify 实现生产者消费者模式 ####

##### （1）为什么要使用生产者和消费者模式？ #####

在线程的世界中，生产者就是生产一些数据，而消费者就是把这些数据消费使用，但是他们的速度很可能就是不一致的，有的时候是生产者快有的时候生产者慢而消费者快，就需要有个设计模式去解决这个问题，而不至于一个过快一个过慢，于是就诞生了生产者消费者模式，这个设计模式实际上把生产方和消费方进行了解耦，从而达到更加流畅的配合。

##### （2）能解决什么问题？ #####

`能解决生产过快消费不足或者生产不足消费过快的问题`，而且能让生产方和消费方之间解耦。

##### （3）代码演示 #####

定义一个**数据容器：** 用于存储生产出的数据，并定义该容器的两个方法：生产数据的put方法和消费数据的take方法。

**put方法逻辑**：在方法中使用 synchronized 代码块加同步锁，防止出现线程安全问题。在 synchronized 代码块中，如果storage队列满了，就调用 wait() 等待，不再生产数据。代码块的末尾加上`notify()`调用，表示每次 put 数据，都要唤醒一下消费者端的线程。

**take方法逻辑**：同样使用 synchronized 代码块，在代码块中，如果队列为空，就调用 wait() 等待，末尾也同样加上`notify()`调用，表示每次消费都唤醒一下生产端的线程。

*为什么使用`notify()`调用：*

*  如果生产者生产过快时，storage会处于满的状态，这时候不再生产数据处于等待状态，消费者那边会消费数据，消费完最后会调用notify方法唤醒生产者继续生产数据。
 *  如果消费者消费过快时，storage会处于空的状态，这时候消费者这边检查到没有数据消费就处于等待状态，生产者那边生产出一条数据后会唤醒消费者继续消费数据。

// 数据容器:用于存储生产出的数据，并定义该容器的两个方法：生产数据的put方法和消费数据的take方法。
    class EventStorage {
        
    
        private int maxSize;
        private LinkedList<Date> storage;
    
        public EventStorage() {
        
            maxSize = 10;
            storage = new LinkedList<>();
        }
    
        //生产产品
        public synchronized void put() {
        
            //如果满了
            while (storage.size() == maxSize) {
        
                try {
        
                   wait();
                } catch (InterruptedException e) {
        
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            //如果没满
            storage.add(new Date());
            System.out.println("仓库里有了" + storage.size() + "个产品。");
            // 每次生产都执行一次唤醒
            notify();
        }
        
        //消费产品
        public synchronized void take() {
        
            //如果空了
            while (storage.size() == 0) {
        
                try {
        
                    wait();
                } catch (InterruptedException e) {
        
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            //如果没空
            System.out.println("拿到了" + storage.poll() + "，现在仓库还剩下" + storage.size());
            // 每次消费都执行一次唤醒
            notify();
        }
    }
    // 生产者类： 用于生产数据，可以看到，生产者中storage用于存储生产出的数据，run方法用于完成生产数据的任务。
    class Producer implements Runnable {
        
    
        private EventStorage storage;
    
        public Producer(EventStorage storage) {
        
            this.storage = storage;
        }
    
        @Override
        public void run() {
        
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
        
                storage.put();
            }
        }
    }
    // 消费者类： 用于消费数据
    class Consumer implements Runnable {
        
    
        private EventStorage storage;
    
        public Consumer(EventStorage storage) {
        
            this.storage = storage;
        }
    
        @Override
        public void run() {
        
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
        
                storage.take();
            }
        }
    }
    // 主类： 启动一个线程生产数据，另一个线程消费数据。
    public class ProducerConsumerModel {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
            EventStorage eventStorage = new EventStorage();
            Producer producer = new Producer(eventStorage);
            Consumer consumer = new Consumer(eventStorage);
            new Thread(producer).start();
            new Thread(consumer).start();
        }
    }

打印结果：

![bc4c00e4eadd7da60b521b339d2539fb.png][]

#### 5. 代码练习：实现两个线程交替打印 0~100 的奇偶数 ####

问题描述：有两个线程，一个线程只打印奇数，一个线程只打印偶数，而且要按照顺序打印，就是说要按照这样的方式打印：

偶线程：0
    奇线程：1
    偶线程：2
    奇线程：3
    …

##### （1）使用synchronized关键字实现 #####

分析：

*  创建两个线程，一个线程处理偶数，一个线程处理奇数
 *  两个线程之间通过synchronized进行同步，保证count++每次只有一个线程进行操作
 *  为什么两个线程能交替执行，这里很巧的是count从0123自增过程就是一个奇偶数交替的过程，实际上两个线程都是在不停的尝试（while循环）进入synchronized代码块，如果满足相对应的条件（偶数或是奇数）就打印输出。

代码展示：

public class WaitNotifyPrintOddEvenSyn {
        
    
        private static int count;
    
        private static final Object lock = new Object();
    
        /**
         * 新建2个线程，第一个只处理偶数，第二个只处理奇数（用位运算）；用synchronized来通信
         */
        public static void main(String[] args) {
        
            new Thread(() -> {
        
                while (count < 100) {
        
                    synchronized (lock) {
        
                        if ((count & 1) == 0) {
        
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + count++);
                        }
                    }
                }
            }, "偶线程").start();
    
            new Thread(() -> {
        
                while (count < 100) {
        
                    synchronized (lock) {
        
                        if ((count & 1) == 1) {
        
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + count++);
                        }
                    }
                }
            }, "奇线程").start();
        }
    }

打印结果：

![12bd5c089364e5c6e47561dcecc87365.png][]

##### (2) 方案二：使用wait/notify关键字（推荐） #####

分析：

*  偶数线程拿到锁打印输出同时count++，然后进行休眠，因为wait()方法的特性，休眠的同时会释放monitor锁，奇数线程就可以进来了，进来后打印输出，同时notify唤醒偶数线程继续下一轮，奇数线程往下执行wait方法休眠，就这样，偶数线程唤醒奇数线程，奇数线程唤醒偶数线程，直到满足count<100条件后，线程不再休眠，直接退出程序。
 *  这个要点一个在于wait/notify的等待唤醒机制，一个在于wait()方法的特性，休眠后会释放锁。
 *  这种方式和上面那种方式不同点在于，这种方式是被动唤醒的机制，而上面那个是线程不断重试的机制（一直while重试，直到满足条件就打印，有些浪费资源），很明显这种方式优于上面那种！

public class WaitNotifyPrintOddEveWait {
    
        private static int count = 0;
    
        private static final Object lock = new Object();
    
        public static void main(String[] args) {
            new Thread(new TurningRunner(), "偶线程").start();
            new Thread(new TurningRunner(), "奇线程").start();
        }
    
        /**
         * 1. 拿到锁，立刻打印
         * 2. 打印完，唤醒其他线程，自己就休眠
         */
        static class TurningRunner implements Runnable {
    
            @Override
            public void run() {
                while (count < 100) {
                    synchronized (lock) {
                        //拿到锁就打印
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + count++);
                        lock.notify();
                        if (count < 100) {
                            try {
                                //如果任务还没结束，就让出当前的锁，并休眠
                                lock.wait();
                            } catch (InterruptedException e) {
                                e.printStackTrace();
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

![787f3ae83519cd16ca0f16b0707788c5.png][]

文章来源：[wait，notify，notifyAll，sleep，join等线程方法的全方位演练][wait_notify_notifyAll_sleep_join]

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[1d029c0b7c43c237efbd93fa98f14c90.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/09b0b6de666f42d8af5173ab1724d54a.png
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