线程通信是指多个线程之间通过某种机制进行协调和交互，例如，线程等待和通知机制就是线程通讯的主要手段之一。
在 Java 中，线程等待和通知的实现手段有以下几种方式：
- Object 类下的 wait()、notify() 和 notifyAll() 方法；
- Condition 类下的 await()、signal() 和 signalAll() 方法；
- LockSupport 类下的 park() 和 unpark() 方法。
为什么一个线程等待和通知机制就需要这么多的实现方式呢？
别着急，咱们先来看实现，再来说原因。
一、wait/notify/notifyAll
Object 类的方法说明：
- wait()：让当前线程处于等待状态，并释放当前拥有的锁；
- notify()：随机唤醒等待该锁的其他线程，重新获取锁，并执行后续的流程，只能唤醒一个线程；
- notifyAll()：唤醒所有等待该锁的线程（锁只有一把，虽然所有线程被唤醒，但所有线程需要排队执行）。
示例代码如下：
Object lock = new Object(); // 创建线程并执行 new Thread(() -> { System.out.println("线程1：开始执行"); synchronized (lock) { try { System.out.println("线程1：进入等待"); lock.wait(); System.out.println("线程1：继续执行"); Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { throw new RuntimeException(e); } System.out.println("线程1：执行完成"); } }).start(); Thread.sleep(1000); synchronized (lock) { // 唤醒线程 System.out.println("执行 notifyAll()"); lock.notifyAll(); }
二、await/signal/signalAll
Condition 类的方法说明：
- await()：对应 Object 的 wait() 方法，线程等待；
- signal()：对应 Object 的 notify() 方法，随机唤醒一个线程；
- signalAll()：对应 Object 的 notifyAll() 方法，唤醒所有线程。
示例代码如下：
// 创建 Condition 对象 Lock lock = new ReentrantLock(); Condition condition = lock.newCondition(); // lock 下可创建多个 Condition // 加锁 lock.lock(); try { // 业务方法...... // 1.进入等待状态 condition.await(); // 2.唤醒操作 condition.signal(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); }
三、park/unpark
LockSupport 类的方法说明：
- LockSupport.park()：休眠当前线程。
- LockSupport.unpark(线程对象)：唤醒某一个指定的线程。
PS：LockSupport 无需配锁（synchronized 或 Lock）一起使用。
示例代码如下：
public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread t1 = new Thread(() -> { LockSupport.park(); System.out.println("线程1"); }, "线程1"); t1.start(); Thread t2 = new Thread(() -> { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("唤醒线程1"); LockSupport.unpark(t1); }, "线程2"); t2.start(); }
四、小结
为什么一个线程等待和唤醒的功能需要这么多的实现呢？
- LockSupport 存在的必要性：前两种方法 notify 方法以及 signal 方法都是随机唤醒，如果存在多个等待线程的话，可能会唤醒不应该唤醒的线程，因此有 LockSupport 类下的 park 和 unpark 方法指定唤醒线程是非常有必要的。
- Condition 存在的必要性：Condition 相比于 Object 类的 wait 和 notify/notifyAll 方法，前者可以创建多个等待集，例如，我们可以创建一个生产者等待唤醒对象，和一个消费者等待唤醒对象，这样我们就能实现生产者只能唤醒消费者，而消费者只能唤醒生产者的业务逻辑了，如下代码所示：
// 创建 Condition 对象 private Lock lock = new ReentrantLock(); // 生产者的 Condition 对象 private Condition producerCondition = lock.newCondition(); // 本篇内容出自磊哥《Java面试突击训练营》 VX：GG_Stone // 消费者的 Condition 对象 private Condition consumerCondition = lock.newCondition();
也就是 Condition 是 Object 等待唤醒模型的升级，Object 类可以实现的功能它都能实现，但 Condition 能实现的功能，Object 却不能实现，这就是 Condition 类存在的必要性。
那问题来了，为什么还有会 Object 的 wait 和 notify 方法呢？因为 Object 类诞生的比较早，也就是说 Condition 和 LockSupport 都是 JDK 后期版本才出现的功能，所以就有了现在这么多线程唤醒和等待的方法了。
