wait和notify的线程通信机制

一、入门实例

通过wait和notify/notiftAll可以实现多线程之间的通信。

@Slf4j
public class Thread1 implements Runnable {
    private String lock;

    public Thread1(String lock) {
        this.lock = lock;
    }

    @Override
    public void run() {
        synchronized (lock) {
            log.info("开始wait:{}", System.currentTimeMillis());
            try {
                lock.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            log.info("结束wait:{}", System.currentTimeMillis());
        }
    }
}

@Slf4j
public class Thread2 implements Runnable {
    private String lock;

    public Thread2(String lock) {
        this.lock = lock;
    }

    @Override
    public void run() {
        synchronized (lock) {
            log.info("开始notify：{}", System.currentTimeMillis());
            lock.notify();
            log.info("结束notify：{}", System.currentTimeMillis());
        }
    }
}

@Slf4j
public class Test001 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        String lock = "lock";
        Thread thread1 = new Thread(new Thread1(lock));
        Thread thread2 = new Thread(new Thread2(lock));
        thread1.start();
        Thread.sleep(3000);
        thread2.start();
    }
}

当thread1启动后，执行wait后，就会释放lock锁，从running状态变为blocked状态；

当thread2启动后，能正常获取到lock锁，因此开始执行，执行notify随机唤醒一个等待lock锁的blocked状态的线程，但是thread2并没有执行完同步代码块，因此还不会释放锁，thread1因此还是处于blocked状态，只有等thread2执行完同步代码块，并释放锁之后，thread1才会回到runnable状态，等待CPU资源再进入running状态。

因此，上述例子的打印结果为：

开始wait:1587888213497
开始notify：1587888216508
结束notify：1587888216508
结束wait:1587888216508

二、使用要点

• wait和notify必须在获取锁的状态下使用，比如上面例子中，我们都是在synchronized同步代码块中使用的；
• wait会释放锁，使线程变为blocked状态，而sleep是不会释放锁的；
• wait(long)标识在long时间后，自己唤醒自己，但是如果获取不到锁资源，仍然不能运行；
• notify可以随机唤醒一个等待相同锁资源的线程，但是不会立即释放锁，需要等到同步代码块全部执行完成；
• notifyAll是唤醒所有等待相同锁资源的线程，其余同notify；
• notify必须确保在wait之后，否则通知过早，导致wait的线程无法被唤醒；

三、线程状态说明

• Runnable
  • 调用start开启一个线程；
  • 调用yield让出CPU资源；
  • 当前CPU时间片用完后，被其它高优先级的线程抢占了CPU资源；
  • Sleep结束后；
  • 阻塞方法执行完毕；
  • 获得了锁资源；
  • 等到了其它线程发出的唤醒通知；
  • resume方法恢复运行；
• Running
  • 在Runnable状态下获取CPU时间片资源时；
• Blocked
  • 调用sleep；
  • 调用了阻塞方法；
  • 需要的锁资源正在被其它线程使用中；
  • 等待其它线程的唤醒通知；
  • 调用suspend；
• Destroy
  • 线程执行完毕后；