摘要:和简介和均为的方法暂停一个线程唤醒一个线程从以上的定义中,我们可以了解到以下事实想要使用这两个方法,我们需要先有一个对象。在中任何一个时刻,对象的控制权只能被一个线程拥有。若有多个线程处于此控制权下的状态,只有一个会被唤醒。
最近看帖子,发现一道面试题:
启动两个线程, 一个输出 1,3,5,7…99, 另一个输出 2,4,6,8…100 最后 STDOUT 中按序输出 1,2,3,4,5…100
题目要求用 Java 的 wait + notify 机制来实现,重点考察对于多线程可见性的理解。
wait 和 notify 简介wait 和 notify 均为 Object 的方法:
Object.wait() —— 暂停一个线程
Object.notify() —— 唤醒一个线程
从以上的定义中,我们可以了解到以下事实:
想要使用这两个方法,我们需要先有一个对象 Object。
在多个线程之间,我们可以通过调用同一个对象的wait()和notify()来实现不同的线程间的可见。
对象控制权(monitor)在使用 wait 和 notify 之前,我们需要先了解对象的控制权(monitor)。在 Java 中任何一个时刻,对象的控制权只能被一个线程拥有。如何理解控制权呢?请先看下面的简单代码:
public class ThreadTest { public static void main(String[] args) { Object object = new Object(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { try { object.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }).start(); } }
直接执行,我们将会得到以下异常:
Exception in thread "Thread-0" java.lang.IllegalMonitorStateException at java.lang.Object.wait(Native Method) at java.lang.Object.wait(Object.java:502) at com.xiangyu.demo.ThreadTest$1.run(ThreadTest.java:10) at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
出错的代码在:object.wait();。这里我们需要了解以下事实:
无论是执行对象的 wait、notify 还是 notifyAll 方法,必须保证当前运行的线程取得了该对象的控制权(monitor)
如果在没有控制权的线程里执行对象的以上三种方法,就会报 java.lang.IllegalMonitorStateException 异常。
JVM 基于多线程,默认情况下不能保证运行时线程的时序性
在上面的示例代码中,我们 new 了一个 Thread,但是对象 object 的控制权仍在主线程里。所以会报 java.lang.IllegalMonitorStateException 。
我们可以通过同步锁来获得对象控制权,例如:synchronized 代码块。对以上的示例代码做改造:
public class ThreadTest { public static void main(String[] args) { Object object = new Object(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { synchronized (object){ // 修改处 try { object.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }).start(); } }
再次执行,代码不再报错。
我们可以得到以下结论:
调用对象的wait()和notify()方法,需要先取得对象的控制权
可以使用synchronized (object)来取得对于 object 对象的控制权
解题了解了对象控制权之后,我们就可以正常地使用 notify 和 wait 了,下面给出我的解题方法,供参考。
public class ThreadTest { private final Object flag = new Object(); public static void main(String[] args) { ThreadTest threadTest = new ThreadTest(); ThreadA threadA = threadTest.new ThreadA(); threadA.start(); ThreadB threadB = threadTest.new ThreadB(); threadB.start(); } class ThreadA extends Thread { @Override public void run() { synchronized (flag) { for (int i = 0; i <= 100; i += 2) { flag.notify(); System.out.println(i); try { flag.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } } class ThreadB extends Thread { @Override public void run() { synchronized (flag) { for (int i = 1; i < 100; i += 2) { flag.notify(); System.out.println(i); try { flag.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } } }发散:notify()和notifyAll()
这两个方法均为 native 方法,在JDK 1.8 中的关于notify()的JavaDoc如下:
Wakes up a single thread that is waiting on this object"s monitor. If any threads are waiting on this object, one of them is chosen to be awakened.
译为:
唤醒此 object 控制权下的一个处于 wait 状态的线程。若有多个线程处于此 object 控制权下的 wait 状态,只有一个会被唤醒。
也就是说,如果有多个线程在 wait 状态,我们并不知道哪个线程会被唤醒。
在JDK 1.8 中的关于notifyAll()的JavaDoc如下:
Wakes up all threads that are waiting on this object"s monitor.
译为:
唤醒所有处于此 object 控制权下的 wait 状态的线程。
所以,我们需要根据实际的业务场景来考虑如何使用。
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