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Java EE之wait和notify

一.多线程的执行顺序

由于多个线程执行是抢占式执行,就会导致顺序不同,同时就会导致出现问题,就比如俩个线程同时对同一个变量进行修改,我们难以预知执行顺序。

但在实际开发中,我们希望代码按一定的逻辑顺序执行,希望可以协调多个线程的执行顺序。

之前提到过join,会让调用它的线程进入阻塞等待,但有个缺陷就是,它必须得等那个线程完全执行完才能继续执行。怎么才能随意调度?

可以用到wait和notify方法

二.wait和notify

1.wait和notify可以协调多个线程的执行顺序

wait可以让指定线程进入阻塞等待状态,notify可以唤醒正在wait的线程

2.wait和notify是依赖对象的

wait和notify都是Object类里面的成员方法,它们的调用是依赖对象的

3.wait所做的工作

在了解wait所做的工作之前,我们先看一个wait和notify使用的实例:

我们发现唤醒wait之后,没有进行打印操作,而是抛出了异常,这个异常叫做:IllegalMonitorStatementException非法的监视器状态异常,什么是监视器?其实这里说的是synchronized锁,它也叫做监视器锁。这里我们就可以来了解一下wait所作的工作:

1.释放当前所持有的锁

2.让线程进入阻塞状态,并等待被唤醒。

3.当线程被唤醒时,重新获取到锁

所以说,使用wait的前提是得加锁,同时notify也得加锁,对谁加锁?就是对调用wait和notify的哪个对象进行加锁。

为什么要这样加锁呢?首先对线程1进行加锁,当它不想做任何事情时,就进入阻塞状态,此时它啥也不干,就没必要拿着锁,就释放了,让急需锁的线程2先用,当线程2的任务完成的差不多时,他就可以把锁还给线程1了。所以代码修改如下:

4.notify

唤醒正在等待的线程。当有多个线程都在等待时(前提是这几个等待的线程都在等待同一把锁),notify唤醒时是随即唤醒其中的一个线程而其他线程还在等待。并且,如果notify后面还有代码(在synronized里面),就会先执行完这些代码,再唤醒wait的线程如下例子:

public class Test2 {private static Object object=new Object();public static void main(String[] args) {Thread t1=new Thread(()->{synchronized(object) {System.out.println("t1kaishi");try {object.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("t1jieshu");}});Thread t2=new Thread(()->{synchronized (object){System.out.println("t2kaishi");try {object.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("t2jieshu");}});Thread t3=new Thread(()->{try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}synchronized (object){try {object.notify();Thread.sleep(1000);System.out.println("t3jieshu");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});t1.start();t2.start();t3.start();}
}

首先,t1t2是等待线程,t3是通知线程。t1开始,先得到了锁,然后wait时释放了锁,这时t2拿到了锁,然后wait时释放了锁;之后等1秒过后,t3拿到了锁,然后唤醒等待该锁的线程,但我们发现,最终是t1结束了,但t2没有结束而且程序迟迟没有结束,这说明只有t1被唤醒了,而t2还在wait。而且可以发现,是t3结束先打印的,说明是notify之后会把后面的代码全部执行完才会去唤醒线程,而在调用了notify和t3后续代码执行完期间,t1的状态就是BLOCKED状态,如下:

这是在t3执行了notify之后,t1的状态:Thread-2(也就是t3)持有锁,而Thread-0(t1)已经不是waiting状态了,而是BOLCKED状态,它已经被唤醒,在等锁。

5.notifyAll

notifyAll方法是一次唤醒所有线程。这与notify不同的是,所有线程都可以从WAITING状态转变成其他状态,但是,一i那位它们都想拿同一把锁,所以会出现锁金正,没拿到锁的就得等待持有锁的把锁释放了再去竞争,在等待锁的过程中,这些线程就是BLOCKED状态

public class Test2 {private static Object object=new Object();public static void main(String[] args) {Thread t1=new Thread(()->{synchronized(object) {System.out.println("t1kaishi");try {object.wait();Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("t1jieshu");}});Thread t2=new Thread(()->{synchronized (object){System.out.println("t2kaishi");try {object.wait();Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("t2jieshu");}});Thread t3=new Thread(()->{try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}synchronized (object){try {object.notifyAll();Thread.sleep(1000);System.out.println("t3jieshu");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});t1.start();t2.start();t3.start();}
}

还是上面这个代码,只不过在t1t2被唤醒后又让它们沉睡了1秒,以便观察它们的状态,这一次是notify之后,t2抢到了锁,观察jconsole.exe,发现t1和t2都是BLOCKED,因为先执行了t3锁里面的内容,然后是t2开始执行,此时t1还是BLOCKED,最后t1也拿到了锁。

6.注意

一般我们使用nootify方法,而不是用notifyAll方法,因为notify方法更加可控,而notifyAll方法却会引起竞争,而且会增加cpu的消耗

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