状态迁移图

常言道，一图胜千言。

线程状态迁移图

线程协作

我们前面讲到使用 synchronized 进行线程间的互斥。

但，如果我们需要更加精确地控制。比如：

  • 如果空间为空则写入，如果非空则一直等待。

  • 空间已经为空时，“通知”其他等待的线程。

为此，JDK 为我们准备了 wait()、notify()、notifyAll() 等方法，用于线程的控制。

等待队列

所有的实例都拥有一个等待队列（这是一个虚拟的概念）。可以理解为这是为每个实例准备的休息室。 在执行 wait() 之后，线程便会停下手中的事情，进入这个休息室休息。 在遇到以下的情况，才会退出等待：

  • wait() 方法超时
  • 其他线程的 notify()/notifyAll()/interrupt() 方法来唤醒线程

wait

wait() 让线程进入等待队列。

object

假设执行如下语句：

object.wait();

则当前线程会停止，并且进入实例 object 的等待队列中。称之为，线程正在 object 上等待。

this

若实例化方法中有以下语句：

wait();		//(1)
this.wait();	//(2)

(1) (2) 两句的效果是相同的。执行了 wait() 的线程将会进入 this 的等待队列。称之为，线程正在 this 上等待。

图解

若要执行 wait()，则线程必须持有锁。若线程进入等待队列，则会释放实例持有的锁。

wait()执行流程

notify

notify() 会将等待队列中的一个线程取出。

object.notify()

上面的代码，会将 object 的等待队列中唤醒，然后退出等待队列。

图解

整体流程如下：

notify() 流程

注意

当执行 notify() 方法的时候，如果等待队列中的线程不止一个，则接下来优先选择哪一个是没有明文规定的，取决于 Java 运行环境。 所以，很多人推荐使用 notifyAll()

notifyAll

notifyAll() 从等待队列中取出所有线程。

object

假设执行如下语句：

object.notifyAll();

则当 object 实例的等待队列中休眠的所有线程都会被唤醒。

this

若实例化方法中有以下语句：

notifyAll();		//(1)
this.notifyAll();	//(2)

(1) (2) 两句的效果是相同的。执行该语句所在的实例 (this) 等待队列中的所有线程都将退出等待队列。

图解

notifyAll() 流程

总结

上述的几个方法线程调用时都要求持有锁，如果不满足，则会抛出异常 java.lang.IlleagalMonitorStateException。

相关内容

线程-001-线程简介

线程-002-基本的线程机制

线程-003-线程的同步与锁

线程-004-线程间的协作及状态迁移