最简实例说明wait、notify、notifyAll的使用方法

    技术2026-08-15  19

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    最简实例说明wait、notify、notifyAll的使用方法

    关键字: wait notify notifyall

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    */

     

    wait()、notify()、notifyAll()是三个定义在Object类里的方法,可以用来控制线程的状态。

    这三个方法最终调用的都是jvm级的native方法。随着jvm运行平台的不同可能有些许差异。

     

    如果对象调用了wait方法就会使持有该对象的线程把该对象的控制权交出去,然后处于等待状态。如果对象调用了notify方法就会通知某个正在等待这个对象的控制权的线程可以继续运行。如果对象调用了notifyAll方法就会通知所有等待这个对象控制权的线程继续运行。

     

    其中wait方法有三个over load方法:

    wait()

    wait(long)

    wait(long,int)

    wait方法通过参数可以指定等待的时长。如果没有指定参数,默认一直等待直到被通知。

     

     

    以下是一个演示代码,以最简洁的方式说明复杂的问题:

    简要说明下:

    NotifyThread是用来模拟3秒钟后通知其他等待状态的线程的线程类;

    WaitThread是用来模拟等待的线程类;

    等待的中间对象是flag,一个String对象;

    main方法中同时启动一个Notify线程和三个wait线程;

     

     

    Java代码 public   class  NotifyTest {       private   String flag =  "true" ;          class  NotifyThread  extends  Thread{           public  NotifyThread(String name) {               super (name);           }           public   void  run() {                    try  {                   sleep(3000 ); //推迟3秒钟通知                } catch  (InterruptedException e) {                   e.printStackTrace();               }                                  flag = "false" ;                   flag.notify();           }       };          class  WaitThread  extends  Thread {           public  WaitThread(String name) {               super (name);           }              public   void  run() {                                  while  (flag!= "false" ) {                       System.out.println(getName() + " begin waiting!" );                       long  waitTime = System.currentTimeMillis();                       try  {                           flag.wait();                       } catch  (InterruptedException e) {                           e.printStackTrace();                       }                       waitTime = System.currentTimeMillis() - waitTime;                       System.out.println("wait time :" +waitTime);                   }                   System.out.println(getName() + " end waiting!" );                          }       }          public   static   void  main(String[] args)  throws  InterruptedException {           System.out.println("Main Thread Run!" );           NotifyTest test = new  NotifyTest();           NotifyThread notifyThread =test.new  NotifyThread( "notify01" );           WaitThread waitThread01 = test.new  WaitThread( "waiter01" );           WaitThread waitThread02 = test.new  WaitThread( "waiter02" );           WaitThread waitThread03 = test.new  WaitThread( "waiter03" );           notifyThread.start();           waitThread01.start();           waitThread02.start();           waitThread03.start();       }      }   public class NotifyTest { private String flag = "true"; class NotifyThread extends Thread{ public NotifyThread(String name) { super(name); } public void run() { try { sleep(3000);//推迟3秒钟通知 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } flag = "false"; flag.notify(); } }; class WaitThread extends Thread { public WaitThread(String name) { super(name); } public void run() { while (flag!="false") { System.out.println(getName() + " begin waiting!"); long waitTime = System.currentTimeMillis(); try { flag.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } waitTime = System.currentTimeMillis() - waitTime; System.out.println("wait time :"+waitTime); } System.out.println(getName() + " end waiting!"); } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { System.out.println("Main Thread Run!"); NotifyTest test = new NotifyTest(); NotifyThread notifyThread =test.new NotifyThread("notify01"); WaitThread waitThread01 = test.new WaitThread("waiter01"); WaitThread waitThread02 = test.new WaitThread("waiter02"); WaitThread waitThread03 = test.new WaitThread("waiter03"); notifyThread.start(); waitThread01.start(); waitThread02.start(); waitThread03.start(); } }

     

    OK,如果你拿这段程序去运行下的话, 会发现根本运行不了,what happened?满屏的java.lang.IllegalMonitorStateException。

    没错,这段程序有很多问题,我们一个个来看。

     

    首先,这儿要非常注意的几个事实是

     

    任何一个时刻,对象的控制权(monitor)只能被一个线程拥有。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

     

    基于以上几点事实,我们需要确保让线程拥有对象的控制权。

    也就是说在waitThread中执行wait方法时,要保证waitThread对flag有控制权;

    在notifyThread中执行notify方法时,要保证notifyThread对flag有控制权。

     

    线程取得控制权的方法有三:

     

    执行对象的某个同步实例方法。执行对象对应类的同步静态方法。执行对该对象加同步锁的同步块。 我们用第三种方法来做说明: 将以上notify和wait方法包在同步块中 Java代码 synchronized  (flag) {                   flag = "false" ;                   flag.notify();               }   synchronized (flag) { flag = "false"; flag.notify(); }

     

     

    Java代码 synchronized  (flag) {                   while  (flag!= "false" ) {                       System.out.println(getName() + " begin waiting!" );                       long  waitTime = System.currentTimeMillis();                       try  {                           flag.wait();                       } catch  (InterruptedException e) {                           e.printStackTrace();                       }                       waitTime = System.currentTimeMillis() - waitTime;                       System.out.println("wait time :" +waitTime);                   }                   System.out.println(getName() + " end waiting!" );               }   synchronized (flag) { while (flag!="false") { System.out.println(getName() + " begin waiting!"); long waitTime = System.currentTimeMillis(); try { flag.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } waitTime = System.currentTimeMillis() - waitTime; System.out.println("wait time :"+waitTime); } System.out.println(getName() + " end waiting!"); }

     

    我们向前进了一步。

    问题解决了吗?

    好像运行还是报错java.lang.IllegalMonitorStateException。what happened?

     

    这时的异常是由于在针对flag对象同步块中,更改了flag对象的状态所导致的。如下:

    flag="false";

    flag.notify();

    对在同步块中对flag进行了赋值操作,使得flag引用的对象改变,这时候再调用notify方法时,因为没有控制权所以抛出异常。

     

    我们可以改进一下,将flag改成一个JavaBean,然后更改它的属性不会影响到flag的引用。

    我们这里改成数组来试试,也可以达到同样的效果:

     

     

    Java代码 private    String flag[] = { "true" };   private String flag[] = {"true"};

     

     

    Java代码 synchronized  (flag) {               flag[0 ] =  "false" ;               flag.notify();           }   synchronized (flag) { flag[0] = "false"; flag.notify(); }

     

     

    Java代码 synchronized  (flag) {                   flag[0 ] =  "false" ;                   flag.notify();               }synchronized  (flag) {                   while  (flag[ 0 ]!= "false" ) {                       System.out.println(getName() + " begin waiting!" );                       long  waitTime = System.currentTimeMillis();                       try  {                           flag.wait();                                                  } catch  (InterruptedException e) {                           e.printStackTrace();                       }   synchronized (flag) { flag[0] = "false"; flag.notify(); }synchronized (flag) { while (flag[0]!="false") { System.out.println(getName() + " begin waiting!"); long waitTime = System.currentTimeMillis(); try { flag.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }  

     

    这时候再运行,不再报异常,但是线程没有结束是吧,没错,还有线程堵塞,处于wait状态。

     

    原因很简单,我们有三个wait线程,只有一个notify线程,notify线程运行notify方法的时候,是随机通知一个正在等待的线程,所以,现在应该还有两个线程在waiting。

     

    我们只需要将NotifyThread线程类中的flag.notify()方法改成notifyAll()就可以了。notifyAll方法会通知所有正在等待对象控制权的线程。

     

    最终完成版如下:

     

     

    Java代码 public   class  NotifyTest {       private  String flag[] = {  "true"  };          class  NotifyThread  extends  Thread {           public  NotifyThread(String name) {               super (name);           }              public   void  run() {               try  {                   sleep(3000 );               } catch  (InterruptedException e) {                   e.printStackTrace();               }               synchronized  (flag) {                   flag[0 ] =  "false" ;                   flag.notifyAll();               }           }       };          class  WaitThread  extends  Thread {           public  WaitThread(String name) {               super (name);           }              public   void  run() {               synchronized  (flag) {                   while  (flag[ 0 ] !=  "false" ) {                       System.out.println(getName() + " begin waiting!" );                       long  waitTime = System.currentTimeMillis();                       try  {                           flag.wait();                          } catch  (InterruptedException e) {                           e.printStackTrace();                       }                       waitTime = System.currentTimeMillis() - waitTime;                       System.out.println("wait time :"  + waitTime);                   }                   System.out.println(getName() + " end waiting!" );               }           }       }          public   static   void  main(String[] args)  throws  InterruptedException {           System.out.println("Main Thread Run!" );           NotifyTest test = new  NotifyTest();           NotifyThread notifyThread = test.new  NotifyThread( "notify01" );           WaitThread waitThread01 = test.new  WaitThread( "waiter01" );           WaitThread waitThread02 = test.new  WaitThread( "waiter02" );           WaitThread waitThread03 = test.new  WaitThread( "waiter03" );           notifyThread.start();           waitThread01.start();           waitThread02.start();           waitThread03.start();       }      } 
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