JAVA线程同步中wait()和notify()简洁例子
2015-07-27 13:08
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JAVA线程同步中wait()和notify()简洁例子 搞懂这两个的用法之前,请你务必搞懂线程同步的道理,否则,下面这一大篇你应该是看不懂的。 wait()和notify()一系列的方法,是属于对象的,不是属于线程的。它们用在线程同步时,synchronized语句块中。 我们都知道,在synchronized语句块中,同一个对象,一个线程在执行完这一块代码之前,另一个线程,如果传进来的是同一个object,是不能进入这个语句块的。也就是说,同一个对象 是不能同时被两个线程用来进入synchronized中的。这就是线程同步。 废话不多说,先用通俗一点的语言来解释一下wait()和notify(): wait()意思是说,我等会儿再用这把锁,CPU也让给你们,我先休息一会儿! notify()意思是说,我用完了,你们谁用? 也就是说,wait()会让出对象锁,同时,当前线程休眠,等待被唤醒,如果不被唤醒,就一直等在那儿。 notify()并不会让当前线程休眠,但会唤醒休眠的线程。 先看第一个例子! public class ThreadF { public static void main(String[] args) { final Object object = new Object(); Thread t1 = new Thread() { public void run() { synchronized (object) { System.out.println("T1 start!"); try { object.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("T1 end!"); } } }; Thread t2 = new Thread() { public void run() { synchronized (object) { System.out.println("T2 start!"); object.notify(); System.out.println("T2 end!"); } } }; t1.start(); t2.start(); } } 这第一个例子很简单,写了两个线程(分别是两个类,两个run方法)。 两个run方法之间没有关系,但是,他们都用了同一个object! 仔细看,T1里面主要写了个wait(),而T2里面主要写了个notify()。 我们看到执行结果是: T1 start! T2 start! T2 end! T1 end! 流程可以这样解释: T1启动,让出锁,让出CPU,T2获得CPU,启动,唤醒使用了object的休眠的线程,T1被唤醒后等待启动,T2继续执行,T2执行完,T1获得CPU后继续执行。 值得一提的是,再强调一遍: wait会让出CPU而notify不会,notify重在于通知使用object的对象“我用完了!”,wait重在通知其它同用一个object的线程“我暂时不用了”并且让出CPUT。 所以说,看上面的顺序, T2 start! T2 end! 是连续的,说明它并没有因调用了notify而暂停! 那么,如果两个线程都写wait没有线程写notify会有什么现象呢?试一下就知道了。 结果是, T1 start! T2 start! 然后就是一直等待! 道理很显然,T1先启动,然后wait了,T2获得了锁和CPU,在没有其它线程与它竞争的情况下,T2执行了,然后也wait了。 在这里,两个线程都在等待,没有其它线程将它们notify,所以结果就是无休止地等下去! 至少说明了一点,wait后如果没有其它线程将它notify,是绝不可能重新启动的。不可能因为目前没有线程占用CPU,某一个正在等待的线程就自动重启。 下面,我再把它改一下,写四个线程,分别是 T1 wait() T2 notify() T3 notify() T4 wait() public class ThreadF { public static void main(String[] args) { final Object object = new Object(); Thread t1 = new Thread() { public void run() { synchronized (object) { System.out.println("T1 start!"); try { object.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("T1 end!"); } } }; Thread t2 = new Thread() { public void run() { synchronized (object) { System.out.println("T2 start!"); object.notify(); System.out.println("T2 end!"); } } }; Thread t3 = new Thread() { public void run() { synchronized (object) { System.out.println("T3 start!"); object.notify(); System.out.println("T3 end!"); } } }; Thread t4 = new Thread() { public void run() { synchronized (object) { System.out.println("T4 start!"); try { object.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("T4 end!"); } } }; t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); } } 首先,大家知道,线程启动的顺序,和代码的先后顺序,理论上是没有关系的! 比如我这儿写的是按T1-T2-T3-T4的先后顺序先后start(),但实际上谁先启动,是有一定几率的。 执行上面代码,有两种结果: 一种是刚好wait两次,notify两次,notify在wait之后执行,刚好执行完。 另一种是,也是刚好wait两次,notify两次,但是,notify在wait之前执行,于是,至少会有一个线程由于后面没有线程将它notify而无休止地等待下去! 我摘选了两种情况的输出结果,仅供参考: 1、可以执行结束的情况: T1 start! T2 start! T2 end! T1 end! T4 start! T3 start! T3 end! T4 end! 执行流程是: T1启动,wait,T2获得锁和CPU,T2宣布锁用完了其它线程可以用了,然后继续执行,T2执行完,T1被刚才T2唤醒后,等待T2执行完后,抢到了CPU,T1执行, T1执行完,T4获得CPU,启动,wait,T3获得了锁和CPU,执行,宣布锁用完了,其它线程可以用了,然后继续执行,T3执行完,已经被唤醒并且等待已久的T4 得到CPU,执行。 2、不能执行结束,有线程由于没有其它线程唤醒,一直在等待中: T1 start! T2 start! T2 end! T1 end! T3 start! T3 end! T4 start! 执行流程: T1启动,wait,让出CPU和锁,T2得以启动。T2启动,并唤醒一个线程,自己继续执行。被唤醒的线程,也就是T1等待启动机会。 T2执行完,T1抢到了CPU,执行,并结束。 这时,只剩下T3和T4,在此时,两个线程的机会均等。 但是,T3抢到了CPU,于是它执行了,而且唤醒了线程,虽然此时并没有线程休眠。说白了,它浪费了一次notify。T3顺利执行完。 这时,终于轮到了T4,它启动了,wait了,但是,后面已经没有线程了,它的wait永远不会有线程帮它notify了! 于是,它就这么等着! 请仔细看执行流程,看懂,再自己做一下试验。 仔看看,你会看到,凡是当前线程的run方法里面写了notify,有了start马上就会end,而如果是写的wait,有了start,下一个绝对不是输出这个线程的end。 所以说,T2和T3由于是写的notify,它们的start和end总是成对出现。而T1和T4由于是写的wait,它们start后,下一个绝不可能是它的end。 最后再提醒一下,我们的wait和notify是针对同一个object的,而非线程。我们这一篇都在讲对象锁,而不是线程。 顺便说一下,如果没有线程在wait,调用notify是不会有什么问题的,就像这样: public class ThreadG { public static void main(String[] args) { final Object object = new Object(); Thread t1 = new Thread() { public void run() { synchronized (object) { System.out.println("T1 start!"); object.notify(); System.out.println("T1 end!"); } } }; t1.start(); } } T1 start! T1 end!
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