等待 - 通知机制

一个完整的等待 - 通知机制:线程首先获取互斥锁，当线程要求的条件不满足时，释放互斥锁，进入等待状态;当要求的条件 满足时，通知等待的线程，重新获取互斥锁。

用 synchronized 实现等待 - 通知机制：

在 Java 语言里，等待 - 通知机制可以有多种实现方式，比如 Java 语言内置的synchronized 配合 wait()、notify()、notifyAll() 这三个方法就能轻松实现。
在下面这个图里，左边有一个等待队列，同一时刻，只允许一个线程进入 synchronized 保护的临界区，当有一个线程进入临界区后，其他线程就只能进入图中左边的等待队列里等待。这个等待队列和互斥锁是一对一的关系，每个互斥锁都有自 己独立的等待队列。

wait() 操作工作原理图

在并发程序中，当一个线程进入临界区后，由于某些条件不满足，需要进入等待状态， Java 对象的 wait() 方法就能够满足这种需求。如上图所示，当调用 wait() 方法后，当前线程就会被阻塞，并且进入到右边的等待队列中，这个等待队列也是互斥锁的等待队列。 线程在进入等待队列的同时，会释放持有的互斥锁，线程释放锁后，其他线程就有机会获得锁，并进入临界区了。
那线程要求的条件满足时，该怎么通知这个等待的线程呢?很简单，就是 Java 对象的 notify() 和 notifyAll() 方法。下图大致描述了这个过程，当条件满足时调 用 notify()，会通知等待队列(互斥锁的等待队列)中的线程，告诉它条件曾经满足过。

notify() 操作工作原理图

为什么说是曾经满足过呢?因为notify() 只能保证在通知时间点，条件是满足的。而被通 知线程的执行时间点和通知的时间点基本上不会重合，所以当线程执行的时候，很可能条件 已经不满足了(保不齐有其他线程插队)。这一点你需要格外注意。
除此之外，还有一个需要注意的点，被通知的线程要想重新执行，仍然需要获取到互斥锁 (因为曾经获取的锁在调用 wait() 时已经释放了)。
上面我们一直强调 wait()、notify()、notifyAll() 方法操作的等待队列是互斥锁的等待队列，所以如果 synchronized 锁定的是 this，那么对应的一定是 this.wait()、 this.notify()、this.notifyAll();如果 synchronized 锁定的是 target，那么对应的一定是 target.wait()、target.notify()、target.notifyAll() 。而且 wait()、notify()、notifyAll() 这 三个方法能够被调用的前提是已经获取了相应的互斥锁。所以我们会发现 wait()、 notify()、notifyAll() 都是在 synchronized{}内部被调用的。如果在 synchronized{}外部调 用，或者锁定的 this，而用 target.wait() 调用的话，JVM 会抛出一个运行时异常: java.lang.IllegalMonitorStateException。