synchronized关键字在哪里（synchronized中如何正确使用wait和notify）

小君 2022-12-13 22:16:31 95

synchronized关键字在哪里（synchronized中如何正确使用wait和notify）有 2 个 wait 重载方法最终还是调用了 wait（long）方法。Java平台提供的用户和本地C代码进行互操作的API我们先看看 JDK 中的定义：public final native void notify();其中有 3 个方法是 native 的，也就是由虚拟机本地的 c 代码执行的。ps: native 即 JNI Java Native Interface

前言

前面介绍了Synchronized关键词的原理与优化分析，Synchronized的重要不言而喻而作为配合Synchronized使用的另外两个关键字也显得格外重要.

今天来聊聊配合Object基类的

wait()
notify()

这两个方法的实现为多线程协作提供了保证。

wait() & notify()

Object 类中的 wait¬ify 这两个方法，其实包括他们的重载方法一共有 5 个，而 Object 类中一共才 12 个方法，可见这 2 个方法的重要性。

我们先看看 JDK 中的定义：

public final native void notify();

其中有 3 个方法是 native 的，也就是由虚拟机本地的 c 代码执行的。

ps: native 即 JNI Java Native Interface

Java平台提供的用户和本地C代码进行互操作的API

有 2 个 wait 重载方法最终还是调用了 wait（long）方法。

wait方法

wait是要释放对象锁，进入等待池。既然是释放对象锁，那么肯定是先要获得锁。所以wait必须要写在synchronized代码块中，否则会报异常。

notify方法

也需要写在synchronized代码块中调用对象的这两个方法也需要先获得该对象的锁. notify notifyAll 唤醒等待该对象同步锁的线程并放入该对象的锁池中. 对象的锁池中线程可以去竞争得到对象锁然后开始执行. 如果是通过notify来唤起的线程那进入wait的线程会被随机唤醒; (注意: 实际上 hotspot是顺序唤醒的!! 这是个重点! 有疑惑的点击传送大佬问我: notify()是随机唤醒线程么?

)

如果是通过notifyAll唤起的线程默认情况是最后进入的会先被唤起来即LIFO的策略;

比较重要的是:

notify()或者notifyAll()调用时并不会真正释放对象锁必须等到synchronized方法或者语法块执行完才真正释放锁.

举个例子:

public void test() { Object object = new Object(); synchronized (object){ object.notifyAll(); while (true){ } } }

如上虽然调用了notifyAll 但是紧接着进入了一个死循环。

这会导致一直不能出临界区一直不能释放对象锁。

所以，即使它把所有在等待池中的线程都唤醒放到了对象的锁池中，

但是锁池中的所有线程都不会运行，因为他们始终拿不到锁。

案例分析

为了说明wait() 和notify()方法的功能

我们举个例子

public class WaitNotifyCase { public static void main(String[] args) { final Object lock = new Object(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("线程 A 等待获得锁"); synchronized (lock) { try { System.out.println("线程 A 获得锁"); TimeUnit.SECONDS.sleep(1); System.out.println("线程 A 开始执行 wait() "); lock.wait(); System.out.println("线程 A 结束执行 wait()"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }).start(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("线程 B 等待获得锁"); synchronized (lock) { System.out.println("线程 B 获得锁"); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(5); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } lock.notify(); System.out.println("线程 B 执行 notify()"); } } }).start(); } }

执行结果：

线程 A 等待获得锁线程 A 获得锁线程 B 等待获得锁线程 A 开始执行 wait() 线程 B 获得锁线程 B 执行 notify() 线程 A 结束执行 wait()

使用时切记：必须由同一个lock对象调用wait、notify方法

当线程A执行wait方法时，该线程会被挂起；
当线程B执行notify方法时，会唤醒一个被挂起的线程A；

lock对象、线程A和线程B三者是一种什么关系？

根据上面的案例，可以想象一个场景：

lock对象维护了一个等待队列list；
线程A中执行lock的wait方法，把线程A保存到list中；
线程B中执行lock的notify方法，从等待队列中取出线程A继续执行；

几个疑问问题一: 为何wait¬ify必须要加synchronized锁?

从实现上来说，这个synchronized锁至关重要!

正因为这把锁，才能让整个wait/notify运转起来.

当然我觉得其实通过其他的方式也可以实现类似的机制

不过hotspot至少是完全依赖这把锁来实现wait/notify的.

static void Sort(int [] array) { // synchronize this operation so that some other thread can't // manipulate the array while we are sorting it. This assumes that other // threads also synchronize their accesses to the array. synchronized(array) { // now sort elements in array } }

synchronized代码块通过javap生成的字节码中包含monitorenter 和 monitorexit 指令

如下图所示：

synchronized关键字在哪里（synchronized中如何正确使用wait和notify）(1)