Java并发(二十二)—-wait notify的正确姿势

开始之前先看看，sleep(long n) 和 wait(long n) 的区别：

1) sleep 是 Thread 的静态方法，而 wait 是 Object 的方法

2) sleep 不需要强制和 synchronized 配合使用，但 wait 需要和 synchronized 一起用

3) sleep 在睡眠的同时，不会释放对象锁的，但 wait 在等待的时候会释放对象锁

4) 它们状态 TIMED_WAITING

建议：锁对象加final修饰，这样锁对象不可变。

改进 1

static final Object room = new Object(); static boolean hasCigarette = false;  // 是否有烟 static boolean hasTakeout = false;

思考下面的解决方案好不好，为什么？

new Thread(() -> {     synchronized (room) {         log.debug("有烟没？[{}]", hasCigarette);         if (!hasCigarette) {             log.debug("没烟，先歇会！");             sleep(2);         }         log.debug("有烟没？[{}]", hasCigarette);         if (hasCigarette) {             log.debug("可以开始干活了");         }     } }, "小南").start(); ​ for (int i = 0; i < 5; i++) {     new Thread(() -> {         synchronized (room) {             log.debug("可以开始干活了");         }     }, "其它人").start(); } ​ sleep(1); new Thread(() -> {     // 这里能不能加 synchronized (room)？  不能，sleep不会释放对象锁      hasCigarette = true;     log.debug("烟到了噢！"); }, "送烟的").start();

输出

20:49:49.883 [小南] c.TestCorrectPosture - 有烟没？[false] 20:49:49.887 [小南] c.TestCorrectPosture - 没烟，先歇会！ 20:49:50.882 [送烟的] c.TestCorrectPosture - 烟到了噢！ 20:49:51.887 [小南] c.TestCorrectPosture - 有烟没？[true] 20:49:51.887 [小南] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了 20:49:51.887 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了 20:49:51.887 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了 20:49:51.888 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了 20:49:51.888 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了 20:49:51.888 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了

• 其它干活的线程，都要一直阻塞，效率太低

• 小南线程必须睡足 2s 后才能醒来，就算烟提前送到，也无法立刻醒来

• 加了 synchronized (room) 后，就好比小南在里面反锁了门睡觉，烟根本没法送进门，main 没加 synchronized 就好像 main 线程是翻窗户进来的

• 解决方法，使用 wait - notify 机制

改进 2

思考下面的实现行吗，为什么？

new Thread(() -> {     synchronized (room) {         log.debug("有烟没？[{}]", hasCigarette);         if (!hasCigarette) {             log.debug("没烟，先歇会！");             try {                 room.wait(2000);             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }         }         log.debug("有烟没？[{}]", hasCigarette);         if (hasCigarette) {             log.debug("可以开始干活了");         }     } }, "小南").start(); ​ for (int i = 0; i < 5; i++) {     new Thread(() -> {         synchronized (room) {             log.debug("可以开始干活了");         }     }, "其它人").start(); } ​ sleep(1); new Thread(() -> {     synchronized (room) {         hasCigarette = true;         log.debug("烟到了噢！");         room.notify();     } }, "送烟的").start();

输出

20:51:42.489 [小南] c.TestCorrectPosture - 有烟没？[false] 20:51:42.493 [小南] c.TestCorrectPosture - 没烟，先歇会！ 20:51:42.493 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了 20:51:42.493 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了 20:51:42.494 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了 20:51:42.494 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了 20:51:42.494 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了 20:51:43.490 [送烟的] c.TestCorrectPosture - 烟到了噢！ 20:51:43.490 [小南] c.TestCorrectPosture - 有烟没？[true] 20:51:43.490 [小南] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了

• 解决了其它干活的线程阻塞的问题

• 但如果有其它线程也在等待条件呢？

改进 3

new Thread(() -> {     synchronized (room) {         log.debug("有烟没？[{}]", hasCigarette);         if (!hasCigarette) {             log.debug("没烟，先歇会！");             try {                 room.wait();             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }         }         log.debug("有烟没？[{}]", hasCigarette);         if (hasCigarette) {             log.debug("可以开始干活了");         } else {             log.debug("没干成活...");         }     } }, "小南").start(); ​ new Thread(() -> {     synchronized (room) {         Thread thread = Thread.currentThread();         log.debug("外卖送到没？[{}]", hasTakeout);         if (!hasTakeout) {             log.debug("没外卖，先歇会！");             try {                 room.wait();             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }         }         log.debug("外卖送到没？[{}]", hasTakeout);         if (hasTakeout) {             log.debug("可以开始干活了");         } else {             log.debug("没干成活...");         }     } }, "小女").start(); ​ sleep(1); new Thread(() -> {     synchronized (room) {         hasTakeout = true;         log.debug("外卖到了噢！");         room.notify();     } }, "送外卖的").start();

输出

20:53:12.173 [小南] c.TestCorrectPosture - 有烟没？[false] 20:53:12.176 [小南] c.TestCorrectPosture - 没烟，先歇会！ 20:53:12.176 [小女] c.TestCorrectPosture - 外卖送到没？[false] 20:53:12.176 [小女] c.TestCorrectPosture - 没外卖，先歇会！ 20:53:13.174 [送外卖的] c.TestCorrectPosture - 外卖到了噢！ 20:53:13.174 [小南] c.TestCorrectPosture - 有烟没？[false] 20:53:13.174 [小南] c.TestCorrectPosture - 没干成活...

• notify 只能随机唤醒一个 WaitSet 中的线程，这时如果有其它线程也在等待，那么就可能唤醒不了正确的线程，称之为【虚假唤醒】

• 解决方法，改为 notifyAll

改进 4

new Thread(() -> {     synchronized (room) {         hasTakeout = true;         log.debug("外卖到了噢！");         room.notifyAll();     } }, "送外卖的").start();

输出

20:55:23.978 [小南] c.TestCorrectPosture - 有烟没？[false] 20:55:23.982 [小南] c.TestCorrectPosture - 没烟，先歇会！ 20:55:23.982 [小女] c.TestCorrectPosture - 外卖送到没？[false] 20:55:23.982 [小女] c.TestCorrectPosture - 没外卖，先歇会！ 20:55:24.979 [送外卖的] c.TestCorrectPosture - 外卖到了噢！ 20:55:24.979 [小女] c.TestCorrectPosture - 外卖送到没？[true] 20:55:24.980 [小女] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了 20:55:24.980 [小南] c.TestCorrectPosture - 有烟没？[false] 20:55:24.980 [小南] c.TestCorrectPosture - 没干成活...

• 用 notifyAll 仅解决某个线程的唤醒问题，但使用 if + wait 判断仅有一次机会，一旦条件不成立，就没有重新判断的机会了

• 解决方法，用 while + wait，当条件不成立，再次 wait

改进 5

将 if 改为 while

if (!hasCigarette) {     log.debug("没烟，先歇会！");     try {         room.wait();     } catch (InterruptedException e) {         e.printStackTrace();     } }

改动后

while (!hasCigarette) {     log.debug("没烟，先歇会！");     try {         room.wait();     } catch (InterruptedException e) {         e.printStackTrace();     } }

输出

20:58:34.322 [小南] c.TestCorrectPosture - 有烟没？[false] 20:58:34.326 [小南] c.TestCorrectPosture - 没烟，先歇会！ 20:58:34.326 [小女] c.TestCorrectPosture - 外卖送到没？[false] 20:58:34.326 [小女] c.TestCorrectPosture - 没外卖，先歇会！ 20:58:35.323 [送外卖的] c.TestCorrectPosture - 外卖到了噢！ 20:58:35.324 [小女] c.TestCorrectPosture - 外卖送到没？[true] 20:58:35.324 [小女] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了 20:58:35.324 [小南] c.TestCorrectPosture - 没烟，先歇会！

while循环 + wait 防止虚假唤醒，并且一般使用notifyAll来进行唤醒

synchronized(lock) {     while(条件不成立) {         lock.wait();     }     // 干活 } ​ //另一个线程 synchronized(lock) {     lock.notifyAll(); }