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Java多线程设计模式:了解wait/notify机制

(加入日期: 2008-11-14 )

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通常,多线程之间需要协调工作。例如,浏览器的一个显示图片的线程displayThread想要执行显示图片的任务,必须等待下载线程downloadThread将该图片下载完毕。如果图片还没有下载完,displayThread可以暂停,当downloadThread完成了任务后,再通知displayThread“图片准备完毕,可以显示了”,这时,displayThread继续执行。

  以上逻辑简单的说就是:如果条件不满足,则等待。当条件满足时,等待该条件的线程将被唤醒。在Java中,这个机制的实现依赖于wait/notify。等待机制与锁机制是密切关联的。例如:

         synchronized(obj) { 
  while(!condition) {

  obj.wait();

  }

  obj.doSomething();

  }
 
  当线程A获得了obj锁后,发现条件condition不满足,无法继续下一处理,于是线程A就wait()。

  在另一线程B中,如果B更改了某些条件,使得线程A的condition条件满足了,就可以唤醒线程A:

         synchronized(obj) { 
  condition = true;

  obj.notify();

  }
 
  需要注意的概念是:

  # 调用obj的wait(), notify()方法前,必须获得obj锁,也就是必须写在synchronized(obj) {...} 代码段内。

  # 调用obj.wait()后,线程A就释放了obj的锁,否则线程B无法获得obj锁,也就无法在synchronized(obj) {...} 代码段内唤醒A。

  # 当obj.wait()方法返回后,线程A需要再次获得obj锁,才能继续执行。

  # 如果A1,A2,A3都在obj.wait(),则B调用obj.notify()只能唤醒A1,A2,A3中的一个(具体哪一个由JVM决定)。

  # obj.notifyAll()则能全部唤醒A1,A2,A3,但是要继续执行obj.wait()的下一条语句,必须获得obj锁,因此,A1,A2,A3只有一个有机会获得锁继续执行,例如A1,其余的需要等待A1释放obj锁之后才能继续执行。

  # 当B调用obj.notify/notifyAll的时候,B正持有obj锁,因此,A1,A2,A3虽被唤醒,但是仍无法获得obj锁。直到B退出synchronized块,释放obj锁后,A1,A2,A3中的一个才有机会获得锁继续执行。

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