使用notifyAll唤醒所有等待线程
今天我们来探讨Java多线程编程中的notifyAll方法，它是用来唤醒所有等待在对象监视器上的线程。这个方法在多线程协作的场景中非常重要，能够有效地实现线程之间的通信与同步。
一、notifyAll方法的基本概念
在Java中，每个对象都有一个监视器（monitor），可以用来实现线程间的同步。当线程需要等待某个条件满足时，它可以调用对象的wait()方法进入等待状态，等待其他线程调用相同对象的notify()或notifyAll()方法来唤醒它们。其中，notify()方法会唤醒等待队列中的一个线程，而notifyAll()方法则会唤醒所有等待的线程。
二、notifyAll方法的使用方式
notifyAll()方法定义在java.lang.Object类中，其签名如下：
public final void notifyAll()
notifyAll()方法用于唤醒所有在此对象监视器上等待的线程。调用该方法会使所有处于等待状态的线程从wait()方法返回，继续执行。
三、示例演示
下面我们通过一个示例来展示如何使用notifyAll()方法。假设有一个简单的生产者-消费者模型，生产者在队列中添加元素，而消费者从队列中取出元素。当队列为空时，消费者需要等待生产者生产元素，当队列满时，生产者需要等待消费者消费元素。
package cn.juwatech;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
public class ProducerConsumerExample {
private Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
private static final int MAX_CAPACITY = 5;
public void produce() throws InterruptedException {
synchronized (this) {
while (queue.size() == MAX_CAPACITY) {
System.out.println("Queue is full, producer is waiting...");
wait(); // 生产者线程等待
}
int value = (int) (Math.random() * 100);
System.out.println("Producing value: " + value);
queue.add(value);
notifyAll(); // 唤醒所有等待的线程
}
}
public void consume() throws InterruptedException {
synchronized (this) {
while (queue.isEmpty()) {
System.out.println("Queue is empty, consumer is waiting...");
wait(); // 消费者线程等待
}
int value = queue.poll();
System.out.println("Consuming value: " + value);
notifyAll(); // 唤醒所有等待的线程
}
}
public static void main(String[] args) {
ProducerConsumerExample example = new ProducerConsumerExample();
Thread producerThread = new Thread(() -> {
try {
while (true) {
example.produce();
Thread.sleep(1000);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
Thread consumerThread = new Thread(() -> {
try {
while (true) {
example.consume();
Thread.sleep(1500);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
producerThread.start();
consumerThread.start();
}
}
在这个示例中，ProducerConsumerExample类实现了一个简单的生产者-消费者模型。produce()方法负责向队列中添加元素，如果队列已满，则生产者线程调用wait()方法进入等待状态，直到消费者线程从队列中消费元素并调用notifyAll()方法唤醒它。同样地，consume()方法负责从队列中取出元素，如果队列为空，则消费者线程调用wait()方法进入等待状态，直到生产者线程从队列中添加元素并调用notifyAll()方法唤醒它。
四、notifyAll方法的注意事项
线程安全：在调用
notifyAll()方法时，必须在同步块中使用synchronized关键字来确保线程安全性。唤醒所有等待线程：
notifyAll()方法会唤醒所有等待在对象监视器上的线程，因此需要谨慎使用，以避免不必要的线程唤醒。避免过度竞争：过度使用
notifyAll()可能导致线程竞争和性能问题，应该根据实际情况仅唤醒必要的线程。
五、总结
notifyAll()方法是Java多线程编程中非常重要的方法之一，用于唤醒所有等待在对象监视器上的线程。本文介绍了notifyAll()方法的基本概念、使用方法及示例演示，希望可以帮助大家更好地理解和应用Java中的线程同步机制。在实际开发中，合理使用notifyAll()方法可以有效地提升程序的并发性能和可靠性。
