【无标题】object,wait,notifyAll

在 Java 中,Object类提供了wait()方法,用于线程间的协作和同步。wait()方法使得当前线程暂停执行,并释放当前对象的锁,直到其他线程调用该对象的notify()notifyAll()方法将其唤醒。这是实现线程间通信和同步的重要机制之一。

wait()方法的使用

wait()方法定义在Object类中,因此所有 Java 对象都继承了这个方法。它有三种重载形式:

wait():使当前线程等待,直到其他线程调用该对象的notify()notifyAll()方法。

wait(long timeout):使当前线程等待,直到其他线程调用该对象的notify()notifyAll()方法,或者指定的超时时间到期。

wait(long timeout, int nanos):使当前线程等待,直到其他线程调用该对象的notify()notifyAll()方法,或者指定的超时时间到期(精确到纳秒)。

使用wait()notify()的注意事项

• 必须在同步块中调用:wait()notify()方法必须在同步块(synchronized块)中调用,否则会抛出IllegalMonitorStateException异常。

• 释放锁:调用wait()方法时,当前线程会释放当前对象的锁。

• 线程中断:如果线程被中断,wait()方法会抛出InterruptedException异常。

• 超时机制:如果指定了超时时间,线程会在超时后自动唤醒。

示例代码

以下是一个简单的生产者-消费者示例,展示如何使用wait()notify()方法来实现线程间的同步。

生产者-消费者示例

java 复制代码
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

public class ProducerConsumerExample {
    public static void main(String[] args) {
        Buffer buffer = new Buffer();
        Thread producerThread = new Thread(new Producer(buffer));
        Thread consumerThread = new Thread(new Consumer(buffer));

        producerThread.start();
        consumerThread.start();
    }
}

class Buffer {
    private Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
    private int capacity;

    public Buffer(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
    }

    public synchronized void put(int value) throws InterruptedException {
        while (queue.size() == capacity) {
            wait(); // 等待,直到有空间放置新元素
        }
        queue.add(value);
        notifyAll(); // 唤醒等待的消费者线程
    }

    public synchronized int get() throws InterruptedException {
        while (queue.isEmpty()) {
            wait(); // 等待,直到有元素可消费
        }
        int value = queue.poll();
        notifyAll(); // 唤醒等待的生产者线程
        return value;
    }
}

class Producer implements Runnable {
    private Buffer buffer;

    public Producer(Buffer buffer) {
        this.buffer = buffer;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try {
                System.out.println("Produced: " + i);
                buffer.put(i);
                Thread.sleep((int)(Math.random() * 1000));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

class Consumer implements Runnable {
    private Buffer buffer;

    public Consumer(Buffer buffer) {
        this.buffer = buffer;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try {
                int value = buffer.get();
                System.out.println("Consumed: " + value);
                Thread.sleep((int)(Math.random() * 1000));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

代码说明

Buffer类:

• 使用synchronized方法确保线程安全。

put方法在队列满时调用wait(),在添加元素后调用notifyAll()

get方法在队列空时调用wait(),在移除元素后调用notifyAll()

Producer类:

• 生产者线程调用Bufferput方法生产数据。

Consumer类:

• 消费者线程调用Bufferget方法消费数据。

使用场景
wait()notify()方法通常用于以下场景:

• 生产者-消费者模式:生产者线程生成数据,消费者线程消费数据。

• 线程间通信:多个线程需要基于某些条件进行协作。

• 资源管理:多个线程共享有限资源,需要同步访问。

总结
wait()方法是 Java 中实现线程间同步的重要工具之一。它使得线程可以暂停执行并释放锁,直到其他线程通过notify()notifyAll()方法将其唤醒。通过合理使用wait()notify(),可以实现高效的线程间协作和同步。

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