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一个线程修改一个对象的值，而另一个线程则感知到了变化，然后进行相应的操作，这就是wait()、notify()和notifyAll()方法的本质。具体体现到方法上则是这样的：一个线程A调用了对象obj的wait方法进入到等待状态，而另一个线程调用了对象obj的notify()或者notifyAll()方法，线程A收到通知后从对象obj的wait方法返回，继续执行后面的操作。
可以看到以上两个线程通过对象obj进行操作，而wait和notify/notifyAll的关系就像开关信号一样，用来完成等待方和通知方之间的交互工作。
下面的代码演示了这个过程：分别创建一个等待线程和一个通知线程，前者检查flag的值是否为false，如果符合要求就进行后续的操作，否则在lock上等待。后者在睡眠一段时间后对lock进行通知，等待线程这样就可以从wait方法返回了
package com.rhwayfun.concurrency;import java.text.DateFormat;import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Date;/** * Created by rhwayfun on 16-4-2. */public class WaitNotifyThread { //条件是否满足的标志 private static boolean flag = true; //对象的监视器锁 private static Object lock = new Object(); //日期格式化器 private static DateFormat format = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss"); public static void main(String[] args){ Thread waitThread = new Thread(new WaitThread(),"WaitThread"); waitThread.start(); SleepUtil.second(1); Thread notifyThread = new Thread(new NotifyThread(),"NotifyThread"); notifyThread.start(); } /** * 等待线程 */ private static class WaitThread implements Runnable{ public void run() { //加锁，持有对象的监视器锁 synchronized (lock){ //只有成功获取对象的监视器才能进入这里 //当条件不满足的时候，继续wait，直到某个线程执行了通知 //并且释放了lock的监视器（简单来说就是锁）才能从wait //方法返回 while (flag){ try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " flag is true,waiting at " + format.format(new Date())); lock.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } //条件满足，继续工作 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " flag is false,running at " + format.format(new Date())); } } } /** * 通知线程 */ private static class NotifyThread implements Runnable{ public void run() { synchronized (lock){ //获取lock锁，然后执行通知，通知的时候不会释放lock锁 //只有当前线程退出了lock后，waitThread才有可能从wait返回 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " holds lock. Notify waitThread at " + format.format(new Date())); lock.notifyAll(); flag = false; SleepUtil.second(5); } //再次加锁 synchronized (lock){ System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " holds lock again. NotifyThread will sleep at " + format.format(new Date())); SleepUtil.second(5); } } }}
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以上代码的输出结果为：
其实使用wait、notify/notifyAll很简单，但是仍然需要注意以下几点：
- 使用wait()、notify()和notifyAll()时需要首先对调用对象加锁
- 调用wait()方法后，线程状态会从RUNNING变为WAITING，并将当线程加入到lock对象的等待队列中
- 调用notify()或者notifyAll()方法后，等待在lock对象的等待队列的线程不会马上从wait()方法返回，必须要等到调用notify()或者notifyAll()方法的线程将lock锁释放，等待线程才有机会从等待队列返回。这里只是有机会，因为锁释放后，等待线程会出现竞争，只有竞争到该锁的线程才会从wait()方法返回，其他的线程只能继续等待
- notify()方法将等待队列中的一个线程移到lock对象的同步队列，notifyAll()方法则是将等待队列中所有线程移到lock对象的同步队列，被移动的线程的状态由WAITING变为BLOCKED
- wait()方法上等待锁，可以通过wait(long timeout)设置等待的超时时间
上一篇文章还有正确恢复线程的问题需要解决，因为通过使用wait()、notify()和notifyAll()可以很好恢复与挂起线程，下面是改进的代码：
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package com.rhwayfun.concurrency;import java.text.DateFormat;import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Date;import java.util.concurrent.TimeUnit;/** * Created by rhwayfun on 16-4-2. */public class SafeResumeAndSuspendThread { private static DateFormat format = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss"); //对象锁 private static Object lock = new Object(); public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Runner r = new Runner(); Thread runThread = new Thread(r,"CountThread"); runThread.start(); //主线程休眠一会，让CountThread有机会执行 TimeUnit.SECONDS.sleep(2); for (int i = 0; i < 3; i++){ //让线程挂起 r.suspendRequest(); //让计数线程挂起两秒 TimeUnit.SECONDS.sleep(2); //看看i的值 System.out.println("after suspend, i = " + r.getValue()); //恢复线程的执行 r.resumeRequest(); //线程休眠一会 TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } //退出程序 System.exit(0); } /** * 该线程是一个计数线程 */ private static class Runner implements Runnable{ //变量i private volatile long i; //是否继续运行的标志 //这里使用volatile关键字可以保证多线程并发访问该变量的时候 //其他线程都可以感知到该变量值的变化。这样所有线程都会从共享 //内存中取值 private volatile boolean suspendFlag; public void run() { try { suspendFlag = false; i = 0; work(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } private void work() throws InterruptedException { while (true){ //只有当线程挂起的时候才会执行这段代码 waitWhileSuspend(); i++; System.out.println("calling work method, i = " + i); //只有当线程挂起的时候才会执行这段代码 waitWhileSuspend(); //休眠1秒 TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } } /** * 忙等待 * @throws InterruptedException */ private void waitWhileSuspend() throws InterruptedException { /*while (suspendFlag){ TimeUnit.SECONDS.sleep(1); }*/ /** * 等待通知的方式才是最佳选择 */ synchronized (lock){ while (suspendFlag){ System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " suspend at " + format.format(new Date())); lock.wait(); } } } //让线程终止的方法 public void resumeRequest(){ synchronized (lock){ try { suspendFlag = false; System.out.print("after call resumeRequest method, i = " + getValue() + ". "); lock.notifyAll(); TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public void suspendRequest(){ suspendFlag = true; System.out.print("after call suspendRequest method, i = " + getValue() + ". "); } public long getValue(){ return i; } }}
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代码的执行结果如下：
可以看到不管是挂起还是恢复，得到的结果都是正确的，在使用等待/通知机制实现的时候，需要注意必须使用同一个lock对象作为两个线程沟通的桥梁，由于synchronized关键字的可重入性（这点后面还会提到），保证了整个程序的正常执行。
总结：正确挂起和恢复线程的方法是使用boolean变量做为标志位，能够在合适的时间和位置正确恢复与挂起线程。
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