因為存在對共享變量的操作，才有了討論線程的話題。在線程中存在這樣一種場景，一個線程操作了共享變量的值而另一個線程感知了此次操作，然后進行相應的操作。整個過程開始於一個線程，結束與另一個線程。前者我們可以稱作生產者，后者我們可以稱作消費者，因為有了前者的活動才出發后者邏輯的發生，這種隔離模式在功能實現方面具備了良好的伸縮性。等待/通知的java方法是任何對象都具備的，因為這些方法被定義在java的超類java.lang.Object上下圖展示了Object 類的所有方法：
等待、通知機制就是，線程A調用了對象O的wait()方法進入等待狀態，線程B 調用了對象O的notify()或者notifyAll() 喚醒處於對象O上等待的線程A，使線程A 從wait()方法處返回從而進行剩余操作。上述兩個線程通過對象O來進行交互，而對象O上的wait()/notify()/notifyAll()就如同信號一般控制着線程的操作。這種例子生活中隨處可見，例如商品入庫，如果倉庫中是滿的我們就無法將商品再放入倉庫，如果倉庫中沒有商品我們也無法從倉庫中取出商品，再舉一個日常發生在我們身邊的場景。現在網購越來越方便，我們與快遞之間有一個快遞小哥在關聯，快遞小哥將包裹放到快遞櫃，我們去快遞櫃領取快遞：
1 /** 2 * 快遞 3 */ 4 public class Courier extends Thread { 5 6 @SneakyThrows 7 @Override 8 public void run() { 9 10 synchronized (CourierCabinet.CABINET) { 11 while (true) { 12 if (CourierCabinet.CABINET.size() == 10) { 13 //歇一歇吧 快遞櫃沒地方了 14 CourierCabinet.CABINET.wait(); 15 } 16 CourierCabinet.CABINET.add("包裹"); 17 System.out.println("親愛的顧客您的快遞已入櫃，請及時來領取"); 18 CourierCabinet.CABINET.notify(); 19 Thread.sleep(100); 20 21 } 22 } 23 24 } 25 }
1 /** 2 * 收件人 3 */ 4 public class Recipient extends Thread { 5 6 7 @SneakyThrows 8 @Override 9 public void run() { 10 11 while (true) { 12 synchronized (CourierCabinet.CABINET) { 13 14 if (CourierCabinet.CABINET.size() == 0) { 15 // 快遞員還未將包裹入櫃 沒法領取等一等 16 CourierCabinet.CABINET.wait(); 17 } 18 19 CourierCabinet.CABINET.remove("包裹"); 20 System.out.println("哈哈 領到了我的快遞..."); 21 CourierCabinet.CABINET.notify(); 22 Thread.sleep(100); 23 } 24 } 25 } 26 }
1 ** 2 * 快遞櫃 3 */ 4 public class CourierCabinet { 5 6 /** 7 * 快遞櫃容量 8 */ 9 public static final List<String> CABINET = new ArrayList<>(10); 10 11 12 public static void main(String[] args) { 13 14 15 new Thread(new Courier()).start(); 16 17 18 new Thread(new Recipient()).start(); 19 20 21 } 22 23 }
運行結果：
通過以上例子，可以總結出 使用對象的wait()/notify()/notifyAll()所要注意的點：
- 調用 wait()/notify()/notifyAll() 方法的線程必須是持有該對象的鎖的線程
- 調用wait()方法后線程由RUNNING狀態變為WAITING狀態，並將當前線程放置在該對象的等待隊列中，同時釋放擁有的鎖
- 調用notify()和notifyAll()之后線程並不會立即從wait()方法處返回，而是需要等待調用notify()/notifyAll()的線程釋放鎖之后才會返回。
- notify() 將等待隊列中的線程移動到同步隊列中去，notifyAll()將等待隊列中所有的線程移動到同步隊列中去，此時被移動的線程狀態由WAITING 轉為BLOCKED
關於線程同步、通知機制面試題
1：為什么操作 wait() notify() notifyAll() 需要事先獲取鎖，
主要是為了防止死鎖了永久等待的發生，以上面的例子說明，收件人線程執行if(CABINET.size()==0)的時候滿足條件 由於沒有synchronize 加持，所以該線程並不一定會執行CABINET.wait() 可能被CPU切走了，線程進入了BLOCKED狀態。
此時快遞小哥線程獲取到了執行權，判斷if(CABINET.size==10)不滿足條件，然后執行CABINET.add(包裹操作)執行notify()因為收件人線程並沒有執行wait()，所以就可能處於一直等待中。就如同你給我打電話 我還沒有拿到電話你就已經打過了 此時我再拿到電話也不會收到你的電話了。
Wait()放到synchronize 中執行就是為了保證線程安全，如果一個線程想要從wait()處返回也需要獲取到該對象的鎖否則會出現IllegalMonitorStateException異常。
2：為什么線程通信的方法wait()notify()notifyAll()是定義在Object中而sleep()定義在線程類中？
主要因為java中的wait()notify()notifyAll()都是鎖級別的操作，操作這幾個方法的線程必須持有該對象的鎖，而鎖又是屬於對象的。每一個對象的對象頭中有幾位是標識鎖的狀態的，所以實際上鎖是屬於對象的並不是屬於線程的。如果這幾個方法定義在線程中會造成極大的不便，在實際的操作中我們會遇到一個線程獲取幾把鎖的情況，如果將鎖定義在線程中時間這種情況就不是那么的方便了。
3：wait()方法是屬於對象的，那調用Thread.wait()會怎樣？
調用Thread.wait() 也就是說將Thread 當做鎖對象，持有Thread對象的鎖的線程在執行結束后會自動調用notify(),所以我們應該避免使用線程對象來作為鎖對象。
4：notifyAll() 會喚醒所有的線程同時去爭奪這把鎖，如果沒有獲取到鎖的對象該怎么辦？
沒有搶到鎖的線程會再次進入WAITING狀態，進入對象的等待隊列中去，直至有其他線程再次調用notify()或者notify()All 或者調用該線程的中斷方法。