深入解读JAVA多线程:wait()、notify()、notifyAll()的奥秘

简介: 【6月更文挑战第20天】JAVA多线程中,wait(), notify(), notifyAll()是Object类的关键同步机制。wait()让线程等待并释放锁,直到被notify()或notifyAll()唤醒或超时。它们必须在同步块中使用,持有锁的线程调用。notify()唤醒一个等待线程,notifyAll()唤醒所有。最佳实践包括:与synchronized结合,循环检查条件,避免循环内notify(),通常优先使用notifyAll()。

在JAVA多线程编程的世界里,wait()、notify()和notifyAll()方法是实现线程间通信和同步的关键机制。这些方法都定义在java.lang.Object类中,使得每一个JAVA对象都具备成为线程间通信的媒介的能力。下面,我们将深入解读这三个方法的奥秘,并通过最佳实践来展示它们的使用方法。

wait()方法的奥秘
wait()方法用于使当前线程等待并释放锁,直到其他线程调用该对象的notify()或notifyAll()方法,或者等待的时间超过指定的超时时间。调用wait()方法的线程必须持有该对象的监视器锁,否则将会抛出IllegalMonitorStateException异常。

示例代码:

java
public class SharedResource {
private int value = 0;

public synchronized void setValue(int value) {  
    this.value = value;  
    notifyAll(); // 当值被设置后,通知所有等待的线程  
}  

public synchronized int getValue() throws InterruptedException {  
    while (value == 0) {  
        wait(); // 如果值为0,则等待,释放锁  
    }  
    return value;  
}  

}
在上面的代码中,setValue方法在设置值后调用notifyAll()方法,以唤醒所有等待该对象的线程。而getValue方法在值不为0时直接返回,否则调用wait()方法进入等待状态。

notify()和notifyAll()方法的奥秘
notify()方法用于唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。如果所有线程都在此对象上等待,则会选择其中一个线程。选择是任意性的,并在对实现依赖。notifyAll()方法则唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。

注意,notify()和notifyAll()方法并不会立即释放当前线程所持有的锁,而是当执行完当前同步代码块后,由JVM自动释放。这意味着,被唤醒的线程并不能立即获得锁,它们需要等待当前线程释放锁后才能继续执行。

最佳实践
总是与synchronized一起使用:wait()、notify()和notifyAll()方法必须在同步方法或同步代码块中调用,且调用它们的对象必须是当前线程持有监视器锁的对象。
使用循环检查条件:在调用wait()方法前,应该使用循环检查条件,以避免在条件未满足时立即进入等待状态。
避免在循环中使用notify():如果可能的话,应该尽量避免在循环中使用notify(),因为这可能会导致不必要的线程唤醒和上下文切换。
优先使用notifyAll():与notify()相比,notifyAll()更为安全,因为它能确保所有等待的线程都能被唤醒。除非你有明确的理由只唤醒一个线程,否则应该优先使用notifyAll()。
通过深入理解并遵循这些最佳实践,你可以更有效地利用JAVA的wait()、notify()和notifyAll()方法来实现多线程通信和同步。

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