第五章 Java 中的 wait、notify 和 notifyAll 方法示例

您可能已经注意到 Object 类具有三个 final 方法，分别称为 wait、notify 和 notifyAll。这些方法用于线程间通信。Java 5 引入了执行器框架，它为您处理线程间通信，并在内部使用 wait、notify 和 notifyAll，但您仍然需要基本了解这些方法以及 java 中使用 wait、notify 和 notifyAll 的线程间通信如何工作。

什么是 wait 、 notify 和 notifyAll 方法？

wait 、 notify 和 notifyAll 方法用于允许线程通过访问公共对象来相互通信，或者换句话说，可以将 Object 视为通过这些方法进行线程间通信的媒介。这些方法需要从同步上下文中调用，否则会抛出 java.lang.IllegalMonitorStateException。

同步块的一些背景：

在同步块中一次只能进入一个线程
线程需要锁定对象才能进入同步块。
如果线程 A 想要进入同步块，那么线程 A 必须等待线程 B 释放它。

让我们对这些方法有一些简要的了解：

wait():

当您在对象上调用 wait 方法时，它会告诉线程放弃锁定并进入睡眠状态，除非并且直到某个其他线程进入同一监视器并在其上调用 notify 或 notifyAll 方法。

notify():

当您在对象上调用 notify 方法时，它会唤醒等待该对象的线程之一。因此，如果多个线程正在等待一个对象，它将唤醒其中一个。现在你一定想知道它会唤醒哪一个。它实际上取决于操作系统的实现。

notifyAll() :

notifyAll 将唤醒等待该对象的所有线程，不像 notify 只唤醒其中一个。哪个将首先唤醒取决于线程优先级和操作系统实现。

让我们借助示例来理解它：

1. 创建一个名为 Book.java 的类： 这是一个 java bean 类，线程将在该类上执行并调用 wait 和 notify 方法。

package org.arpit.java2blog.thread;public class Book {String title;
boolean isCompleted;public Book(String title) {super();this.title = title;
}public String getTitle() {return title;
}
public void setTitle(String title) {this.title = title;
}
public boolean isCompleted() {return isCompleted;
}
public void setCompleted(boolean isCompleted) {this.isCompleted = isCompleted;
}}

2. 创建一个名为 BookReader.java 的类

这个线程会一直等到其他线程调用notify方法，然后才会完成它的处理。它将首先锁定 book 对象，并从同步块中调用。因此在此示例中，它将等待 BookWriter 完成这本书。

ackage org.arpit.java2blog.thread;public class BookReader implements Runnable{Book book;public BookReader(Book book) {super();this.book = book;
}@Override
public void run() {synchronized (book) {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is waiting for the book to be completed: "+book.getTitle());try {book.wait();} catch (InterruptedException e) {    e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+": Book has been completed now!! you can read it");}
}}

3. 创建一个名为 BookWriter.java 的类

此类将通知正在等待书籍对象的线程（在通知的情况下）。它不会在调用 notify 后立即放弃锁，它首先完成其同步块。所以在这个例子中，BookWriter 将完成这本书并将其通知给 BookReaders。

package org.arpit.java2blog.thread;
public class BookWriter implements Runnable{Book book;public BookWriter(Book book) {super();this.book = book;
}@Override
public void run() {synchronized (book) {System.out.println("Author is Starting book : " +book.getTitle() );try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}book.setCompleted(true);System.out.println("Book has been completed now");book.notify();System.out.println("notify one reader");}
}
}

4. 创建一个类ThreadInterCommunicationMain,java。 这是我们的主类，它将创建上述类的对象并运行它。

package org.arpit.java2blog.thread;public class ThreadInterCommunicationMain {public static void main(String args[])
{// Book object on which wait and notify method will be calledBook book=new Book("The Alchemist");BookReader johnReader=new BookReader(book);BookReader arpitReader=new BookReader(book);// BookReader threads which will wait for completion of bookThread johnThread=new Thread(johnReader,"John");Thread arpitThread=new Thread(arpitReader,"Arpit");arpitThread.start();johnThread.start();// To ensure both readers started waiting for the booktry {Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// BookWriter thread which will notify once book get completedBookWriter bookWriter=new BookWriter(book);Thread bookWriterThread=new Thread(bookWriter);bookWriterThread.start();}}

如果是 notify(): 当你运行上面的程序时，你会得到以下输出：

Arpit is waiting for the book to be completed: The Alchemist
John is waiting for the book to be completed: The Alchemist
Author is Starting book : The Alchemist
Book has been completed now
notify one reader
Arpit: Book has been completed now!! you can read it

所以在这里，两个 BookReader 线程（arpit 和 john）正在等待 book 完成，所以他们调用 book.wait()。一旦 BookWriter 完成它，它调用 book.notify() 并且 arpit 线程启动并完成它的处理。

在 notifyAll() 的情况下： 让我们将 BookWriter 类更改为调用 book.notifyAll()。

package org.arpit.java2blog.thread;public class BookWriter implements Runnable{Book book;public BookWriter(Book book) {super();this.book = book;
}@Override
public void run() {synchronized (book) {System.out.println("Author is Starting book : " +book.getTitle() );try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}book.setCompleted(true);System.out.println("Book has been completed now");book.notifyAll();System.out.println("notify readers");}
}}

当你运行上面的程序时，你会得到以下输出：

Arpit is waiting for the book to be completed: The Alchemist
John is waiting for the book to be completed: The Alchemist
Author is Starting book : The Alchemist
Book has been completed now
notify readers
John: Book has been completed now!! you can read it
Arpit: Book has been completed now!! you can read it

在 notifyAll() 的情况下，它会通知所有等待该对象的线程。

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