Java线程通信中wait-notify通信的方式是什么

这篇文章主要介绍“Java线程通信中wait-notify通信的方式是什么”的相关知识，小编通过实际案例向大家展示操作过程，操作方法简单快捷，实用性强，希望这篇“Java线程通信中wait-notify通信的方式是什么”文章能帮助大家解决问题。线程是操作系统调度的最小单位，有自己的栈空间，可以按照既定的代码逐步执行，但是如果每个线程间都孤立地运行，就会造资源浪费。所以在现实中，如果需要多个线程按照指定的规则共同完成一个任务，那么这些线程之间就需要互相协调，这个过程被称为线程的通信。线程的通信可以被定义为：当多个线程共同操作共享的资源时，线程间通过某种方式互相告知自己的状态，以避免无效的资源争夺。线程间通信的方式可以有很多种：等待-通知、共享内存、管道流。“等待-通知”通信方式是Java中使用普遍的线程间通信方式，其经典的案例是“生产者-消费者”模式。场景：有几个小孩都想进入房间内使用算盘（CPU）进行计算，老王(操作系统)就使用了一把锁（synchronized）让同一时间只有一个小孩能进入房间使用算盘，于是他们排队进入房间。(1) 小南最先获取到了锁，进入到房间内，但是由于条件不满足（没烟干不了活），小南不能继续进行计算 ，但小南如果一直占用着锁，其它人就得一直阻塞，效率太低。(2) 于是老王单开了一间休息室（调用 wait 方法），让小南到休息室（WaitSet）等着去了，这时锁释放开， 其它人可以由老王随机安排进屋(3) 直到小M将烟送来，大叫一声 [ 你的烟到了 ] （调用 notify 方法）(4) 小南于是可以离开休息室，重新进入竞争锁的队列java语言中“等待-通知”方式的线程间通信使用对象的wait()、notify()两类方法来实现。每个java对象都有wait()、notify()两类实例方法，并且wait()、notify()方法和对象的监视器是紧密相关的。wait()、notify()两类方法在数量上不止两个。wait()、notify()两类方法不属于Thread类，而是属于java对象实例。java对象中的wait()、notify()两类方法就如同信号开关，用于等待方和通知方之间的交互。对象的wait()方法的主要作用是让当前线程阻塞并等待被唤醒。wait()方法与对象监视器紧密相关，使用wait()方法时一定要放在同步块中。wait()方法的调用方法如下：Object类中的wait()方法有三个版本：(1)void wait()：当前线程调用了同步对象lock的wait()实例方法后，将导致当前的线程等待，当前线程进入lock的监视器WaitSet，等待被其他线程唤醒；(2)void wait(long timeout)：限时等待。导致当前的线程等待，等待被其他线程唤醒，或者指定的时间timeout用完，线程不再等待；(3)void wait(long timeout,int nanos)：高精度限时等待，其主要作用是更精确地控制等待时间。参数nanos是一个附加的纳秒级别的等待时间；对象的notify()方法的主要作用是唤醒在等待的线程。notify()方法与对象监视器紧密相关，调用notify()方法时也需要放在同步块中。notify()方法的调用方法如下：notify()方法有两个版本：(1)void notify()：lock.notify()调用后，唤醒lock监视器等待集中的第一条等待线程；被唤醒的线程进入EntryList，其状态从WAITING变成BLOCKED。(2)void notifyAll()：lock.notifyAll()被调用后，唤醒lock监视器等待集中的全部等待线程，所有被唤醒的线程进入EntryList，线程状态从WAITING变成BLOCKED。小结：obj.wait()：让进入Object监视器的线程到waitset等待obj.notify()：在Object上正在waitset等待的线程中挑一个唤醒obj.notifyAll()：让在Object上正在waitset等待的线程全部唤醒对象的wait()方法的核心原理大致如下：(1) 当线程调用了lock（某个同步锁对象）的wait()方法后，jvm会将当前线程加入lock监视器的WaitSet（等待集），等待被其他线程唤醒。(2) 当前线程会释放lock对象监视器的Owner权利，让其他线程可以抢夺lock对象的监视器。(3) 让当前线程等待，其状态变成WAITING。在线程调用了同步对象lock的wait()方法之后，同步对象lock的监视器内部状态大致如图2-15所示。对象的notify()或者notifyAll()方法的原理大致如下：(1) 当线程调用了lock（某个同步锁对象）的notify()方法后，jvm会唤醒lock监视器WaitSet中的第一条等待线程。(2) 当线程调用了lock的notifyAll()方法后，jvm会唤醒lock监视器WaitSet中的所有等待线程。(3) 等待线程被唤醒后，会从监视器的WaitSet移动到EntryList，线程具备了排队抢夺监视器Owner权利的资格，其状态从WAITING变成BLOCKED。(4) EntryList中的线程抢夺到监视器的Owner权利之后，线程的状态从BLOCKED变成Runnable，具备重新执行的资格。(1) Owner 线程发现条件不满足，调用wait方法，即可进入WaitSet，变为 WAITING 状态 ；(2) BLOCKED 和WAITING 的线程都处于阻塞状态，不占用CPU时间片 ；(3) BLOCKED：线程会在Owner 线程释放锁时唤醒 ；(4) WAITING ：线程会在Owner 线程调用notify或notifyAll时唤醒，但唤醒后并不意味者立刻获得锁，仍需进入 EntryList 重新竞争；小南并不能直接进入WaitSet休息室，而是获取锁进入房间后才能进入休息室，没有锁的话小南没法进入房间，更没法进入休息室。他进入休息室后就会释放锁，让其他线程竞争锁进入房间。小M此时获取到了锁，进入了房间，并唤醒了在休息室中等待的小王，小M如果获取到锁进行房间时没有办法唤醒在休息室等待的小王的，因为此时小M在门外，小王根本听不到。使用notify()唤醒等待区的一个线程：执行结果：t1线程开始执行…
t2线程开始执行…
唤醒lock锁上等待的线程…
线程t1被唤醒…使用notifyAll()唤醒等待区所有的线程：执行结果：t1线程开始执行…
t2线程开始执行…
唤醒lock锁上等待的线程…
线程t2被唤醒…
线程t1被唤醒…在调用同步对象的wait()和notify()系列方法时，“当前线程”必须拥有该对象的同步锁，也就是说，wait()和notify()系列方法需要在同步块中使用，否则JVM会抛出类似如下的异常：为什么wait和notify不在synchronized同步块的内部使用会抛出异常呢？这需要从wait()和notify()方法的原理说起。wait()方法的原理：首先，JVM会释放当前线程的对象锁监视器的Owner资格；其次，JVM会将当前线程移入监视器的WaitSet队列，而这些操作都和对象锁监视器是相关的。所以，wait()方法必须在synchronized同步块的内部调用。在当前线程执行wait()方法前，必须通过synchronized()方法成为对象锁的监视器的Owner。notify()方法的原理：JVM从对象锁的监视器的WaitSet队列移动一个线程到其EntryList队列，这些操作都与对象锁的监视器有关。所以，notify()方法也必须在synchronized同步块的内部调用。在执行notify()方法前，当前线程也必须通过sy免费云主机域名nchronized()方法成为对象锁的监视器的Owner。关于“Java线程通信中wait-notify通信的方式是什么”的内容就介绍到这里了，感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识，可以关注百云主机行业资讯频道，小编每天都会为大家更新不同的知识点。

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