一、为什么需要wait/notify？

我们都知道wati/notify用于线程间的同步。

假设有一把锁lock，此时线程t1来持有这把锁，但是由于其不满足业务条件暂时不能继续执行，如果t2此时来获取锁，发现锁仍被t1占有，则会发生阻塞，造成严重的效率问题，甚至出现死锁。

通过wait/notify，可是是t1先进入WAITING状态，等待t2的唤醒，被唤醒后再去执行对应的操作，这样就避免了t2线程的阻塞，且t1、t2之间的竞争也没有了，大大提升执行效率。

二、wait/notify原理

前面我们讲过Monitor（管程）的结构，其中有一块叫做waitSet的区域，里面存放的是状态为WAITING状态的线程。如下图虚线框中的内容：

Monitor管程 (3).png

涉及到Monitor，相信大家能够知道，只有在重量级锁中，才会有wait/notify。

下面按照上图简单分析下其流程：

• 假设线程thread1持有了重量级锁，即Owner，但是此时没有准备好，所以调用了wait方法。此时其状态就会变成WAITING，进入到Monitor的WaitSet当中。
• EntryList和WaitSet当中的线程，都是不占用CPU时间片的。
• EntryList当中的线程，会等待Owner执行完成后被唤醒。
• WaitSet当中的线程，会等待Owner执行notify或notifyAll方法进行唤醒，但是并不是直接获取到锁，而是被添加到EntryList当中进行非公平的竞争。

三、wait/notify使用

3.1 常用方法

• obj.wait() 让当前持有锁的Owner进入Monitor的WaitSet进行等待。
• obj.wait(long timeout) 让进入 object 监视器的线程到 waitSet 等待，可制定等待超时时间。
• obj.notify() Owner从正在 waitSet 等待的线程中挑一个唤醒。
• obj.notifyAll() Owner让正在 waitSet 等待的线程全部唤醒。

以上方法都是Object类的方法，必须要获取该对象锁，才能调用上述方法。

通过下面的例子，演示用法，妈妈正在做饭，爸爸和小A等着吃饭，爸爸发现饭没有做好，要去睡一会；小A发现饭没有做好，要去玩一会儿。妈妈做好饭了，叫小A和爸爸吃饭。饭后，小A去写作业了，爸爸去钓鱼了：

    /**
     * 吃了吗
     */
    static boolean EATEN_YET = false;

    static Object lock = new Object();

    public static void main(String[] args) {

        new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                while (true) {
                    if (EATEN_YET) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":我要开始写作业了！！");
                        break;
                    } else {
                        try {
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":吃饭前我先玩一会儿！！");
                            lock.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }

        }, "小A").start();

        new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                while (true) {
                    if (EATEN_YET) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":我要去钓鱼了！！");
                        break;
                    } else {
                        try {
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":吃饭前我先睡一会儿！！");
                            lock.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }

        }, "爸爸").start();

        new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                try {
                    TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":开饭了！！");
                EATEN_YET = true;
                lock.notifyAll();
            }

        }, "妈妈").start();
    }

结果：

小A:吃饭前我先玩一会儿！！
爸爸:吃饭前我先睡一会儿！！
妈妈:开饭了！！
爸爸:我要去钓鱼了！！
小A:我要开始写作业了！！