Java线程锁(一)——wait(),notify(),synchnorized使用

柔光的暖阳◎ 2022-07-16 09:10 106阅读 0赞

**1、synchronized关键字**  
   JAVA的进程同步是通过synchronized()来实现的。需要说明的是，JAVA的synchronized()方法类似于操作系统概念中的互斥内存块，在JAVA中的Object类型中，都是带有一个内存锁的，在有线程获取该内存锁后，其它线程无法访问该内存，从而实现JAVA中简单的同步、互斥操作。  
  理解了这个，就能理解为什么synchronized(this)与synchronized(static XXX)的区别了。**synchronized就是针对内存区块申请内存锁，this关键字代表类的一个对象，所以其内存锁是针对相同对象的互斥操作，而static成员属于类专有，其内存空间为该类所有成员共有，这就导致synchronized()对static成员加锁，相当于对类加锁，也就是在该类的所有成员间实现互斥，在同一时间只有一个线程可访问该类的实例。**如果只是简单的想要实现在JAVA中的线程互斥，明白这些基本就已经够了。但如果需要在线程间相互唤醒的话就需要借助Object.wait(), Object.nofity()了。

**2、wait()，sleep()和notify()方法**  
  Obj.wait()与Obj.notify()必须要与synchronized(Obj)一起使用。**也就是wait与notify是针对已经获取了Obj锁进行操作。**  
  从语法角度来说就是Obj.wait(),Obj.notify必须在synchronized(Obj)\{…\}语句块内；从功能上来说wait就是说线程在获取对象锁后，主动释放对象锁，同时本线程休眠。直到有其它线程调用对象的notify()唤醒该线程，才能继续获取对象锁，并继续执行。相应的notify()就是对对象锁的唤醒操作。但有一点需要注意的是notify()调用后，并不是马上就释放对象锁的，而是在相应的synchronized()\{\}语句块执行结束，自动释放锁后，JVM会在wait()对象锁的线程中随机选取一线程，赋予其对象锁，唤醒线程，继续执行。这样就提供了在线程间同步、唤醒的操作。  
  Thread.sleep()与Object.wait()二者都可以暂停当前线程，释放CPU控制权，主要的区别在于Object.wait()在释放CPU同时，释放了对象锁的控制。

**3、Java中的wait()为什么总是放在while中，而不是if语句中?**  
这是由于其它线程（与你的wait()完全无关的其它线程）会调用notifyAll()，而这个线程并不是你的wait()所共同协作的那个线程。因此，每一次被唤醒，你都要检查一次你wait()等待的条件。因而要用while。

if(条件不满足)｛
        this.wait();
    ｝
    ....其他语句

当其他线程notify()或者notifyAll()的时候，你继续执行其他的语句  
这个时候，也许你的条件依然不满足，所以需要：

while(条件不满足){
        this.wait();
    }
    .....其他语句

**4、注意**  
（1）可以使用wait和notify函数来实现线程间通信。可以用它们来实现多线程（>3）之间的通信。  
（2）永远在synchronized的函数或对象里使用wait、notify和notifyAll，不然Java虚拟机会生成 IllegalMonitorStateException。  
（3）永远在while循环里而不是if语句下使用wait。这样，循环会在线程睡眠前后都检查wait的条件，并在条件实际上并未改变的情况下处理唤醒通知。  
（4）永远在多线程间共享的对象（在生产者消费者模型里即缓冲区队列）上使用wait。  
（5）倾向用 notifyAll()（唤醒所有等待中的线程），而不是 notify()（唤醒其中一个，而其它线程并不会收到任何通知被唤醒）。

**5、使用实例**

//线程A
    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() , 放弃对象锁。  
之后在另一线程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：

//线程B
    synchronized(obj) {
    　　condition = true;
    　　obj.notify();
    }