synchronized塊中的wait()、nofity()、nofityAll()方法

前言

　　在Java並發編程實戰，會經常遇到多個線程訪問同一個資源的情況，這個時候就需要維護數據的一致性，否則會出現各種數據錯誤，其中一種同步方式就是利用Synchronized關鍵字執行鎖機制，鎖機制是先給共享資源上鎖，只有拿到鎖的線程才可以訪問共享資源，其他線程進入等待狀態。下面將以實例代碼講解一下

一、wait()、nofity()、nofityAll()講解

　　示例代碼

package thread;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * Created by StoneGeek on 2018/5/19.
 * 博客地址：http://www.cnblogs.com/sxkgeek
 * 當線程執行wait()時，會把當前的鎖釋放，然后讓出CPU，進入等待狀態。
 * 當線程執行notify()/notifyAll()方法時，會喚醒一個處於等待狀態該對象鎖的線程，然后繼續往下執行，直到執行完退出對象鎖鎖住的區域（synchronized修飾的代碼塊）后再釋放鎖
 * 個人認為synachronized（）{}執行完后會釋放鎖
 */
public class WaitNotify {
    static boolean flag = true;
    static Object lock = new Object();

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Thread waitThread = new Thread(new Wait(), "WaitThread");
        waitThread.start();
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        Thread notifyThread = new Thread(new Notify(), "NotifyThread");
        notifyThread.start();
    }

    static class Wait implements Runnable {
        public void run() {
            // 加鎖，擁有lock的Monitor
            synchronized (lock) {
                // 當條件不滿足時，繼續wait，同時釋放了lock的鎖
                while (flag) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                            + " flag is true. wait@ "
                            + new SimpleDateFormat("HH:mm:ss")
                            .format(new Date()));
                    try {
                        lock.wait();
                        System.out.println("此處繼續執行"+Thread.currentThread().getName());
//                        flag=true;
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                // 條件滿足時，完成工作
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                        + " flag is false. running@ "
                        + new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
            }
            synchronized (lock){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"執行結束");
            }
        }
    }

    // wait()會立刻釋放synchronized（obj）中的obj鎖，以便其他線程可以執行obj.notify()
    // 但是notify()不會立刻立刻釋放sycronized（obj）中的obj鎖，必須要等notify()所在線程執行完synchronized（obj）塊中的所有代碼才會釋放這把鎖.
    // yield(),sleep()不會釋放鎖
    static class Notify implements Runnable {
        public void run() {
            // 加鎖，擁有lock的Monitor
            synchronized (lock) {
                // 獲取lock的鎖，然后進行通知，通知時不會釋放lock的鎖，
                // 直到當前線程釋放了lock后，WaitThread才能從wait方法中返回
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                        + " hold lock. notify @ "
                        + new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
                lock.notifyAll();
                flag = false;
            }
            // 再次加鎖
            synchronized (lock) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                        + " hold lock again. sleep@ "
                        + new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
            }
            synchronized (lock){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"執行結束");
            }
        }
    }
}

　　執行結果如下

1  WaitThread flag is true. wait@ 20:50:39
2  NotifyThread hold lock. notify @ 20:50:40
3  NotifyThread hold lock again. sleep@ 20:50:40
4  NotifyThread執行結束
5  此處繼續執行WaitThread
6  WaitThread flag is false. running@ 20:50:40
7  WaitThread執行結束

　　解釋：

　　首先創建一個lock對象，然后給這個lock上鎖來對多個進程同步，flag是一個標志，用來跳出while循環。

   　 當線程執行wait()時，會把當前的鎖釋放，然后讓出CPU，進入等待狀態。

　　此時輪到notifythread線程，並且執行notifyAll()，這個意思是能夠喚醒所有正在等待這個lock對象的monitor的線程，但是

　　必須要等notify()所在線程執行完synchronized（obj）塊中的所有代碼才會釋放這把鎖，

　　此時接着waitthread被喚醒，繼續執行while循環，執行完之后，由於flag在notifythread中置為false，所以跳出while循環（如果在實例代碼的wail()后加flag=true結果是截然不同，由於notirythread進程執行完，此時會一直陷入wait，大家可以試試），

　　執行console打印5 6 7

　　notify()與notifyAll()的區別　

　　notify()方法能夠喚醒一個正在等待該對象的monitor的線程，當有多個線程都在等待該對象

　　的monitor的話，則只能喚醒其中一個線程

　　而調用notifyAll()方法能夠喚醒所有正在等待這個對象的monitor的線程

　　當時的疑惑

　　（1）既然notify或者notifyAll需要執行完synchronized塊中的內容，那么他還有什么存在的價值的

　　　　后來執行完之后，才發現要是沒有這個方法，那么synchronized塊執行完之后，waitthread還是在等待狀態，無法被喚醒。

　　（2）wait被notify喚醒之后，是接着執行，所以console打印5，並不是從頭執行（如果在實例代碼的wail()后加flag=true結果是截然不同，由於notirythread進程執行完，waitthread進程重新執行wait方法，此時會一直陷入wait，無其他進程喚醒此進程）

二、wait()/wait(long)和sleep(long)方法的區別

　　將示例代碼中的lock.wait()改為Thread.sleep(1000)，console打印

WaitThread flag is true. wait@ 21:29:49
此處繼續執行WaitThread
WaitThread flag is true. wait@ 21:29:50
此處繼續執行WaitThread
WaitThread flag is true. wait@ 21:29:51
此處繼續執行WaitThread
WaitThread flag is true. wait@ 21:29:52
此處繼續執行WaitThread

　　由此說明sleep並沒有釋放鎖。

　　區別：

　　　　1、Sleep(long)是Thread的方法，而wait()/wait(long)是Object的方法

　　　　2、Sleep(long)可以放在sychnoized塊內也可以不放在里面，但是wait()/wait(long)必須放在語句塊內

　　　　3、Sleep(long)不釋放鎖，只是讓當前線程暫停一段時間，而wait()/wait(long)是釋放鎖

　　　　4、wait()將當前線程放到阻塞隊列，只有調用notify()/notifyAll()方法后，才將其從阻塞隊列中移動到就緒隊列，等待被CPU調度，而wait(long)方法執行后就是放到阻塞隊列，等待時間到期或者被wait()/wait(long)喚醒后就可以放到就緒隊列被CPU調度

　　目前還有一個疑惑，就是線程中的run方法有兩個同樣的synchroized(lock)，是不是跟一個synchroized(lock)效果是一樣的，目前就運行結果來看是這樣子的！