Thread之线程间的通信--Wait()、Notify()和NotifyAll()
接上一篇：Thread之结束线程(8)
我们来看下Wait()
Wait()是归属于Object ，来看下API上怎么讲。
wait
public final void wait(long timeout)
throws InterruptedException
导致当前线程等待，直到另一个线程调用此对象的notify()方法或notifyAll()方法，或指定的时间已过。
当前的线程必须拥有该对象的显示器。
此方法使当前线程（称为T ）将其放置在该对象的等待集中，然后放弃对该对象的任何和所有同步声明。 线程T变得禁用线程调度目的，并且休眠，直到发生四件事情之一：
然后从该对象的等待集中删除线程T ，并重新启用线程调度。 然后它以通常的方式与其他线程竞争在对象上进行同步的权限; 一旦获得了对象的控制，其对对象的所有同步声明就恢复到现状 - 也就是在调用wait方法之后的情况。 线程T然后从调用wait方法返回。 因此，从返回wait方法，对象和线程的同步状态T正是因为它是当wait被调用的方法。
线程也可以唤醒，而不会被通知，中断或超时，即所谓的虚假唤醒 。 虽然这在实践中很少会发生，但应用程序必须通过测试应该使线程被唤醒的条件来防范，并且如果条件不满足则继续等待。 换句话说，等待应该总是出现在循环中，就像这样：
synchronized (obj) {
while ()
obj.wait(timeout);
... // Perform action appropriate to condition
}
（有关此主题的更多信息，请参阅Doug Lea的“Java并行编程（第二版）”（Addison-Wesley，2000）中的第3.2.3节或Joshua Bloch的“有效Java编程语言指南”（Addison- Wesley，2001）。
如果当前线程interrupted任何线程之前或在等待时，那么InterruptedException被抛出。 如上所述，在该对象的锁定状态已恢复之前，不会抛出此异常。
请注意， wait方法，因为它将当前线程放入该对象的等待集，仅解锁此对象; 当前线程可以同步的任何其他对象在线程等待时保持锁定。
该方法只能由作为该对象的监视器的所有者的线程调用。 有关线程可以成为监视器所有者的方法的说明，请参阅notify方法。
参数
timeout - 以毫秒为单位等待的最长时间。
异常
IllegalArgumentException - 如果超时值为负。
IllegalMonitorStateException - 如果当前线程不是对象监视器的所有者。
InterruptedException - 如果任何线程在当前线程等待通知之前或当前线程中断当前线程。 当抛出此异常时，当前线程的中断状态将被清除。
另请参见：
notify() ， notifyAll()
- 一些其他线程调用该对象的
notify方法，并且线程T恰好被任意选择为被唤醒的线程。 - 某些其他线程调用此对象的
notifyAll方法。 - 一些其他线程interrupts线程T。
- 指定的实时数量已经过去，或多或少。 然而，如果
timeout为零，则不考虑实时，线程等待直到通知。-
wait
public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException导致当前线程等待，直到另一个线程调用此对象的notify()方法或notifyAll()方法，或其他一些线程中断当前线程，或一定量的实时时间。这种方法类似于一个参数的
wait方法，但它允许对放弃之前等待通知的时间进行更精细的控制。 以纳秒为单位的实时数量由下式给出：1000000*timeout+nanos
在所有其他方面，该方法与一个参数的方法
wait(long)相同。 特别是，wait(0, 0)意味着同样的事情wait(0)。当前的线程必须拥有该对象的显示器。 线程释放此监视器的所有权，并等待直到发生以下两种情况之一：
然后线程等待，直到它可以重新获得监视器的所有权并恢复执行。
像在一个参数版本中，中断和虚假唤醒是可能的，并且该方法应该始终在循环中使用：
synchronized (obj) { while (该方法只能由作为该对象的监视器的所有者的线程调用。 有关线程可以成为监视器所有者的方式的说明，请参阅) obj.wait(timeout, nanos); ... // Perform action appropriate to condition } notify方法。参数
timeout- 以毫秒为单位等待的最长时间。nanos- 额外的时间，以纳秒范围0-999999。异常
IllegalArgumentException- 如果超时值为负值或IllegalArgumentException值不在0-999999范围内。IllegalMonitorStateException- 如果当前线程不是此对象的监视器的所有者。InterruptedException- 如果任何线程在当前线程等待通知之前或当前线程中断当前线程。 当抛出此异常时，当前线程的中断状态将被清除。- 另一个线程通知等待该对象的监视器的线程通过调用
notify方法或notifyAll方法来唤醒。 - 由
timeout毫秒加nanos纳秒参数指定的超时时间已过。
- 另一个线程通知等待该对象的监视器的线程通过调用
-
wait
public final void wait() throws InterruptedException导致当前线程等待，直到另一个线程调用该对象的notify()方法或notifyAll()方法。 换句话说，这个方法的行为就好像简单地执行呼叫wait(0)。当前的线程必须拥有该对象的显示器。 该线程释放此监视器的所有权，并等待另一个线程通知等待该对象监视器的线程通过调用
notify方法或notifyAll方法notifyAll。 然后线程等待，直到它可以重新获得监视器的所有权并恢复执行。像在一个参数版本中，中断和虚假唤醒是可能的，并且该方法应该始终在循环中使用：
synchronized (obj) { while (该方法只能由作为该对象的监视器的所有者的线程调用。 有关线程可以成为监视器所有者的方式的说明，请参阅) obj.wait(); ... // Perform action appropriate to condition } notify方法。异常
IllegalMonitorStateException- 如果当前线程不是对象监视器的所有者。InterruptedException- 如果任何线程在当前线程等待通知之前或当前线程中断当前线程。 当抛出此异常时，当前线程的中断状态将被清除。另请参见：
notify()，notifyAll()
-
public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;
public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException {
if (timeout < 0) {
throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
}
if (nanos < 0 || nanos > 999999) {
throw new IllegalArgumentException(
"nanosecond timeout value out of range");
}
if (nanos >= 500000 || (nanos != 0 && timeout == 0)) {
timeout++;
}
wait(timeout);
}
public final void wait() throws InterruptedException {
wait(0);
}
我们上面知道，使用Wait()需要使用synchronized同步代码块，并且需指定一个监控器。只有获得这个监控器的所有者才能调用Wait(),否则将抛出IllegalMonitorStateException，如果当对象处于wait()状态时，则意味着该线程放弃CPU执行权，放开所调用的资源。
那么我们如何将处于该状态的线程唤醒，继续工作呢？我们来看下Object类的Notify()和NotifyAll方法。
notify
public final void notify()
唤醒正在等待对象监视器的单个线程。 如果任何线程正在等待这个对象，其中一个被选择被唤醒。 选择是任意的，并且由实施的判断发生。 线程通过调用wait方法之一等待对象的监视器。
唤醒的线程将无法继续，直到当前线程放弃此对象上的锁定为止。 唤醒的线程将以通常的方式与任何其他线程竞争，这些线程可能正在积极地竞争在该对象上进行同步; 例如，唤醒的线程在下一个锁定该对象的线程中没有可靠的权限或缺点。
该方法只能由作为该对象的监视器的所有者的线程调用。 线程以三种方式之一成为对象监视器的所有者：
一次只能有一个线程可以拥有一个对象的显示器。
异常
IllegalMonitorStateException - 如果当前线程不是此对象的监视器的所有者。
另请参见：
notifyAll() ， wait()
- 通过执行该对象的同步实例方法。
- 通过执行在对象上
synchronizedsynchronized语句的正文。 - 对于类型为
Class,的对象，通过执行该类的同步静态方法。
notifyAll
public final void notifyAll()
唤醒正在等待对象监视器的所有线程。 线程通过调用wait方法之一等待对象的监视器。
唤醒的线程将无法继续，直到当前线程释放该对象上的锁。 唤醒的线程将以通常的方式与任何其他线程竞争，这些线程可能正在积极地竞争在该对象上进行同步; 例如，唤醒的线程在下一个锁定该对象的线程中不会有可靠的特权或缺点。
该方法只能由作为该对象的监视器的所有者的线程调用。 有关线程可以成为监视器所有者的方法的说明，请参阅notify方法。
异常
IllegalMonitorStateException - 如果当前线程不是此对象的监视器的所有者。
另请参见：
notify() ， wait()
public final native void notify();
public final native void notifyAll();将线程唤醒，回归到可运行(Runnable)状态。
接着我们来实现前面所讲的线程间的通信:
Demo One
public class WaitAndNotify02 {
private int i = 1;
final private Object LOCK = new Object();
boolean isWait = false;
private void produce(){
synchronized (LOCK){
if(isWait){
try {
LOCK.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}else{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"_"+"p->"+(i++));
isWait = true;
}
}
}
private void consume(){
synchronized (LOCK){
if(!isWait){
LOCK.notify();
}else{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"_"+"c->"+i);
isWait = false;
}
}
}
public static void main(String[] args) {
final WaitAndNotify02 wn = new WaitAndNotify02();
new Thread("p"){
@Override
public void run() {
while (true)
wn.produce();
}
}.start();
new Thread("p2"){
@Override
public void run() {
while (true)
wn.produce();
}
}.start();
new Thread("p3"){
@Override
public void run() {
while (true)
wn.produce();
}
}.start();
new Thread("p4"){
@Override
public void run() {
while (true)
wn.produce();
}
}.start();
new Thread("c"){
@Override
public void run() {
while (true)
wn.consume();
}
}.start();
new Thread("c1"){
@Override
public void run() {
while (true)
wn.consume();
}
}.start();
new Thread("c3"){
@Override
public void run() {
while (true)
wn.consume();
}
}.start();
new Thread("c4"){
@Override
public void run() {
while (true)
wn.consume();
}
}.start();
}
}
Demo Two
public class WaitAndNotifyAll {
int i = 0;
final Object LOCK = new Object();
boolean isProduce = false;
private void produce(){
synchronized (LOCK){
while (isProduce){
try {
LOCK.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
i++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"_p_"+i);
LOCK.notifyAll();
isProduce = true;
}
}
private void consume(){
synchronized (LOCK){
while (!isProduce){
try {
LOCK.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"_c_"+i);
LOCK.notifyAll();
isProduce = false;
}
}
public static void main(String[] args) {
final WaitAndNotifyAll wna = new WaitAndNotifyAll();
for (int i = 0; i < 4; i++) {
new Thread("p"+i){
@Override
public void run() {
while (true)
wna.produce();
}
}.start();
new Thread("c"+i){
@Override
public void run() {
while (true)
wna.consume();
}
}.start();
}
}
}
