wait/notify 线程间通信

通过 Object 的 wait、notify、notifyAll 实现线程间通信，理解等待池与锁池。

核心方法

Object 是所有类的超类，5 个方法组成等待/通知机制的核心，且均为 final，子类不能覆写：

方法	说明
wait()	当前线程休眠，直到接到通知或被中断；调用前必须持有该对象锁
wait(long)	带超时时间的等待
wait(long, int)	极少使用，ns 精度难以达到
notify()	随机唤醒一个等待该对象锁的线程
notifyAll()	唤醒所有等待该对象锁的线程

使用要点

wait()

• 只能在同步方法或同步块中调用（必须先获得对象级别锁）
• 进入 wait 后释放锁；从 wait 返回前与其他线程竞争重新获得锁
• 未持有锁调用会抛 IllegalMonitorStateException（RuntimeException 子类）

notify()

• 也必须在同步方法/块中调用
• 随机挑选一个 wait 状态的线程发出通知，使其等待获取对象锁
• notify 后当前线程不会马上释放锁，要等退出 synchronized 代码块后，wait 线程才能获取锁
• 如果唤醒的线程运行完毕后再无 notify，其他 wait 线程会继续阻塞——它们等待的是 notify 通知，而不是锁

notifyAll()

• 与 notify 工作方式相同，但唤醒所有在对象上 wait 的线程
• 所有被唤醒线程变成等待获取锁，锁释放后逐个竞争执行

等待池与锁池

• 线程调用对象的 wait() 后进入该对象的等待池，等待池中的线程不会竞争锁
• 有线程调用 notifyAll()/notify() 后，被唤醒的线程进入该对象的锁池，锁池中的线程会竞争对象锁
• 优先级高的线程竞争到锁的概率大；没竞争到的留在锁池中，只有再次调用 wait() 才回到等待池

带超时的注意点

设置了超时时间时，wait() 返回后无法确定是因为收到通知还是超时。一般通过标志位判断：notify 前改变标志位值，wait 返回后读取标志位；为防止 notify 被遗漏，还需另一个标志位循环判断是否调用 wait()。

深入理解

线程间通信关注的是"等待 notify 通知"，而不是"等待锁"。锁只是执行 wait/notify 的前提条件。