java 中的wait & notify
Wait&Notify
以下内容来自《Java并发编程的艺术》，4.3.2 等待/通知机制
线程A等待某一个变量_v_满足某个条件，而线程B会在某个不确定的时刻修改_v_，以使其满足条件，那么线程A所要做的无非以下两种操作：
- 轮询变量_v_，直到_v_满足条件，A继续完成它的工作
- 每隔一段时间检查变量_v_，这期间可能休眠，也可能做其它的事
可以看到，以上两种操作刚好是矛盾的，第一种会一直占用CPU资源，而且是在浪费，但是可以保证实时性，即当_v_满足条件，它立刻就会知道。第二种会降低CPU的开销，或者减少浪费，但是很难保证实时性。
Java内置的等待/通知机制能够很好的解决这个矛盾并实现所需的功能。
等待/通知相关的方法是任意Java对象都具有的，这些方法定义在java.lang.Object上
| Method | Desc |
|---|---|
notify() |
|
notifyAll() |
|
wait() |
|
wait(long) |
|
wait(long, int) |
JDK中关于这几个方法的解释：
public final native void notify()
唤醒一个在该对象监视器上等待的线程。如果有很多线程在该对象上等待，就挑选其中的一个。选择是任意的，在具体实现的时候自由裁决。一个线程通过调用该对象的wait方法，开始在该对象的监视器锁上等待（前提是该线程持有该监视器锁）。
被唤醒的线程并不是立即开始执行，要等到当前线程释放掉该对象锁（或从同步块中出来）。被唤醒的线程将以常规的方式继续在该对象同步块中完成它的工作。例如，唤醒的线程对于接下来要获得锁的线程没有优先级。
该方法应该被持有该对象监视器的线程调用。有三种方式使一个线程拥有对象监视器：
- 执行该对象的同步方法
- 进入同步代码块
- 对于类对象，执行类的静态同步方法
同一时刻只有一个线程能持有对象监视器。
Throws:IllegalMonitorStateException 如果当前线程不持有该对象的监视器
public final native void notifyAll()
唤醒所有在该对象锁上等待的线程。即所有线程都开始准备进入该对象监视器。
public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException
引起当前线程等待，直到其它线程调用该对象的notify()或notifyAll()方法，或者在特定的超时时间之后。
当前线程需要持有该对象的监视器。
该方法会引起当前线程（如线程T），使其放弃持有的对象锁，将自身放入该对象的等待集合。线程T不能被线程调度器调度，会保持挂起直到如下发生：
- 某个其它线程调用该对象的
notify()方法，线程T可能会被随机选中，并唤醒 - 其它线程调用该对象的
notifyAll()方法 - 其它线程中断线程T
- 指定的超时时间到了。如果超时时间设为0，那么超时时间无效，结果等价于
wait()方法
然后，线程T会从该对象的等待集合中移除，然后再次可被调度。然后它会再次与其它线程竞争进入对象监视器的机会，一旦它取得了控制权，它再次回到它睡眠前的状态，就好像没有发上一样，继续执行。
线程可以不需要通知，中断或超时而被唤醒，这里叫做伪唤醒。尽管实际很少发生，程序必须小心测试唤醒线程的条件，而且当条件不满足的时候，换句话说，应该让wait()方法在一个循环中执行，直到条件满足，就像这样：
synchronized(obj){
while(<condition is not satisfied>){
obj.wait();
}
//do bussiness
}
如果当前线程在等待之前，或正在等待的时候被中断了，就抛出InterruptedException异常。这个异常会知道线程再次获得锁的时候才抛出。
当该线程在等待的时候，它还是有可能持有其它的对象锁！这里一定要注意。
Throws#####
IllegalArgumentException：timeout参数为负值
IllegalMonitorStateException：如果当前线程没有持有该对象锁
InterruptedException：如果其它线程在该线程开始等待或正在等待的时候中断线程，中断标志位会清除。
来个图：
总结如下过程：
time:01 WaitThread NotifyThread
time:02 进入监视器 ...
time:03 ... 进入监视器
time:04 ... ...
time:05 进入成功 ...
time:06 ... 进入失败
time:07 ... ...
time:08 ... 进入同步队列
time:09 Object.wait() ...
time:10 ... 从同步队列出来
time:11 进入等待队列 进入监视器
time:12 ... ...
time:13 ... 进入成功
time:14 ... ...
time:15 ... Object.notify
time:16 ... ...
time:17 从等待队列进入同步队列 ...
time:18 ... 出监视器
time:19 进入监视器 ...
time:20 ... 结束
time:21 进入成功
time:22 ...
time:23 ...
time:24 结束
过程就是这么个过程，纵向为时间。
等待/通知最佳实践
等待方遵循原则：
- 获取对象锁
- 如果条件不满足，那么调用对象的
wait()方法，被通知后仍要检查条件 - 条件满足就执行对应的逻辑
对应的伪代码：
synchronized(obj){
while(<条件不满足>){
obj.wait();
}
//执行相应逻辑
}
通知方伪代码：
- 获得对象锁
- 改变条件
- 通知所有在该对象的线程（可能会通知到业务不相关的线程）
对应伪代码：
sychronized(obj){
//改变条件
obj.notifyAll();
}
