Java多线程学习之wait、notify/notifyAll 详解
1、wait()、notify/notifyAll() 方法是Object的本地final方法，无法被重写。
2、wait()使当前线程阻塞，前提是 必须先获得锁，一般配合synchronized 关键字使用，即，一般在synchronized 同步代码块里使用 wait()、notify/notifyAll() 方法。
3、 由于 wait()、notify/notifyAll() 在synchronized 代码块执行，说明当前线程一定是获取了锁的。
当线程执行wait()方法时候，会释放当前的锁，然后让出CPU，进入等待状态。
只有当 notify/notifyAll() 被执行时候，才会唤醒一个或多个正处于等待状态的线程，然后继续往下执行，直到执行完synchronized 代码块的代码或是中途遇到wait() ，再次释放锁。
也就是说，notify/notifyAll() 的执行只是唤醒沉睡的线程，而不会立即释放锁，锁的释放要看代码块的具体执行情况。所以在编程中，尽量在使用了notify/notifyAll() 后立即退出临界区，以唤醒其他线程让其获得锁
4、wait() 需要被try catch包围，以便发生异常中断也可以使wait等待的线程唤醒。
5、notify 和wait 的顺序不能错，如果A线程先执行notify方法，B线程在执行wait方法，那么B线程是无法被唤醒的。
6、notify 和 notifyAll的区别
notify方法只唤醒一个等待（对象的）线程并使该线程开始执行。所以如果有多个线程等待一个对象，这个方法只会唤醒其中一个线程，选择哪个线程取决于操作系统对多线程管理的实现。notifyAll 会唤醒所有等待(对象的)线程，尽管哪一个线程将会第一个处理取决于操作系统的实现。如果当前情况下有多个线程需要被唤醒，推荐使用notifyAll 方法。比如在生产者-消费者里面的使用，每次都需要唤醒所有的消费者或是生产者，以判断程序是否可以继续往下执行。
7、在多线程中要测试某个条件的变化，使用if 还是while？
要注意，notify唤醒沉睡的线程后，线程会接着上次的执行继续往下执行。所以在进行条件判断时候，可以先把 wait 语句忽略不计来进行考虑；显然，要确保程序一定要执行，并且要保证程序直到满足一定的条件再执行，要使用while进行等待，直到满足条件才继续往下执行。如下代码：
1 public class K {
2 //状态锁
3 private Object lock;
4 //条件变量
5 private int now,need;
6 public void produce(int num){
7 //同步
8 synchronized (lock){
9 //当前有的不满足需要，进行等待，直到满足条件
10 while(now < need){
11 try {
12 //等待阻塞
13 lock.wait();
14 } catch (InterruptedException e) {
15 e.printStackTrace();
16 }
17 System.out.println("我被唤醒了！");
18 }
19 // 做其他的事情
20 }
21 }
22 }
23
显然，只有当前值满足需要值的时候，线程才可以往下执行，所以，必须使用while 循环阻塞。注意，wait() 当被唤醒时候，只是让while循环继续往下走.如果此处用if的话，意味着if继续往下走，会跳出if语句块。
8、实现生产者和消费者问题
什么是生产者-消费者问题呢？
如上图，假设有一个公共的容量有限的池子，有两种人，一种是生产者，另一种是消费者。需要满足如下条件：
1、生产者产生资源往池子里添加，前提是池子没有满，如果池子满了，则生产者暂停生产，直到自己的生成能放下池子。
2、消费者消耗池子里的资源，前提是池子的资源不为空，否则消费者暂停消耗，进入等待直到池子里有资源数满足自己的需求。
- 仓库类
1 import java.util.LinkedList;
2
3 /**
4 * 生产者和消费者的问题
5 * wait、notify/notifyAll() 实现
6 */
7 public class Storage1 implements AbstractStorage {
8 //仓库最大容量
9 private final int MAX_SIZE = 100;
10 //仓库存储的载体
11 private LinkedList list = new LinkedList();
12
13 //生产产品
14 public void produce(int num){
15 //同步
16 synchronized (list){
17 //仓库剩余的容量不足以存放即将要生产的数量，暂停生产
18 while(list.size()+num > MAX_SIZE){
19 System.out.println("【要生产的产品数量】:" + num + "\t【库存量】:"
20 + list.size() + "\t暂时不能执行生产任务!");
21
22 try {
23 //条件不满足，生产阻塞
24 list.wait();
25 } catch (InterruptedException e) {
26 e.printStackTrace();
27 }
28 }
29
30 for(int i=0;i<num;i++){
31 list.add(new Object());
32 }
33
34 System.out.println("【已经生产产品数】:" + num + "\t【现仓储量为】:" + list.size());
35
36 list.notifyAll();
37 }
38 }
39
40 //消费产品
41 public void consume(int num){
42 synchronized (list){
43
44 //不满足消费条件
45 while(num > list.size()){
46 System.out.println("【要消费的产品数量】:" + num + "\t【库存量】:"
47 + list.size() + "\t暂时不能执行生产任务!");
48
49 try {
50 list.wait();
51 } catch (InterruptedException e) {
52 e.printStackTrace();
53 }
54 }
55
56 //消费条件满足，开始消费
57 for(int i=0;i<num;i++){
58 list.remove();
59 }
60
61 System.out.println("【已经消费产品数】:" + num + "\t【现仓储量为】:" + list.size());
62
63 list.notifyAll();
64 }
65 }
66 }
- 抽象仓库类
1 public interface AbstractStorage {
2 void consume(int num);
3 void produce(int num);
4 }
- 生产者
1 public class Producer extends Thread{
2 //每次生产的数量
3 private int num ;
4
5 //所属的仓库
6 public AbstractStorage abstractStorage;
7
8 public Producer(AbstractStorage abstractStorage){
9 this.abstractStorage = abstractStorage;
10 }
11
12 public void setNum(int num){
13 this.num = num;
14 }
15
16 // 线程run函数
17 @Override
18 public void run()
19 {
20 produce(num);
21 }
22
23 // 调用仓库Storage的生产函数
24 public void produce(int num)
25 {
26 abstractStorage.produce(num);
27 }
28 }
- 消费者
1 public class Consumer extends Thread{
2 // 每次消费的产品数量
3 private int num;
4
5 // 所在放置的仓库
6 private AbstractStorage abstractStorage1;
7
8 // 构造函数，设置仓库
9 public Consumer(AbstractStorage abstractStorage1)
10 {
11 this.abstractStorage1 = abstractStorage1;
12 }
13
14 // 线程run函数
15 public void run()
16 {
17 consume(num);
18 }
19
20 // 调用仓库Storage的生产函数
21 public void consume(int num)
22 {
23 abstractStorage1.consume(num);
24 }
25
26 public void setNum(int num){
27 this.num = num;
28 }
29 }
- 测试
1 public class Test{
2 public static void main(String[] args) {
3 // 仓库对象
4 AbstractStorage abstractStorage = new Storage1();
5
6 // 生产者对象
7 Producer p1 = new Producer(abstractStorage);
8 Producer p2 = new Producer(abstractStorage);
9 Producer p3 = new Producer(abstractStorage);
10 Producer p4 = new Producer(abstractStorage);
11 Producer p5 = new Producer(abstractStorage);
12 Producer p6 = new Producer(abstractStorage);
13 Producer p7 = new Producer(abstractStorage);
14
15 // 消费者对象
16 Consumer c1 = new Consumer(abstractStorage);
17 Consumer c2 = new Consumer(abstractStorage);
18 Consumer c3 = new Consumer(abstractStorage);
19
20 // 设置生产者产品生产数量
21 p1.setNum(10);
22 p2.setNum(10);
23 p3.setNum(10);
24 p4.setNum(10);
25 p5.setNum(10);
26 p6.setNum(10);
27 p7.setNum(80);
28
29 // 设置消费者产品消费数量
30 c1.setNum(50);
31 c2.setNum(20);
32 c3.setNum(30);
33
34 // 线程开始执行
35 c1.start();
36 c2.start();
37 c3.start();
38
39 p1.start();
40 p2.start();
41 p3.start();
42 p4.start();
43 p5.start();
44 p6.start();
45 p7.start();
46 }
47 }
- 输出
【要消费的产品数量】:50 【库存量】:0 暂时不能执行生产任务!
【要消费的产品数量】:20 【库存量】:0 暂时不能执行生产任务!
【要消费的产品数量】:30 【库存量】:0 暂时不能执行生产任务!
【已经生产产品数】:10 【现仓储量为】:10
【要消费的产品数量】:30 【库存量】:10 暂时不能执行生产任务!
【要消费的产品数量】:20 【库存量】:10 暂时不能执行生产任务!
【要消费的产品数量】:50 【库存量】:10 暂时不能执行生产任务!
【已经生产产品数】:10 【现仓储量为】:20
【已经生产产品数】:10 【现仓储量为】:30
【要消费的产品数量】:50 【库存量】:30 暂时不能执行生产任务!
【已经消费产品数】:20 【现仓储量为】:10
【要消费的产品数量】:30 【库存量】:10 暂时不能执行生产任务!
【已经生产产品数】:10 【现仓储量为】:20
【要消费的产品数量】:50 【库存量】:20 暂时不能执行生产任务!
【要消费的产品数量】:30 【库存量】:20 暂时不能执行生产任务!
【已经生产产品数】:10 【现仓储量为】:30
【已经消费产品数】:30 【现仓储量为】:0
【要消费的产品数量】:50 【库存量】:0 暂时不能执行生产任务!
【已经生产产品数】:10 【现仓储量为】:10
【要消费的产品数量】:50 【库存量】:10 暂时不能执行生产任务!
【已经生产产品数】:80 【现仓储量为】:90
【已经消费产品数】:50 【现仓储量为】:40
