synchronized 与wait、notify的关系，多线程安全 与 线程通信 的关系。
上一篇博客 《synchronized 的用法》中讲解了 synchronized 关键字的 所有具体用法， 以及它是如何解决多线程安全问题的。 借这篇文章回顾一下线程通信的基础知识，可能这些知识点大家都能略知一二，但实际项目开发中 几个月不用，可能又会忘记一半，对有些概念似是而非、模棱两可，导致业务项目用到时又需要重新学习，这里自己完整总结一次，方便下次使用时查阅。
一、什么是 “线程间通信”
如果仅仅是为了解决 多线程操作数据 的 安全问题(即多线程可见性)，用 synchronized 关键字 完全能满足需求。 但如果 多个线程之间 针对数据的不同形态 有一些 要求， 这就是涉及到 线程间通信。
举个例子
比如 生产者和消费者问题， 生产者 和 消费者 分别位于各自的线程中， 生产者线程 不停的生产出 产品， 而消费者线程 不停的从 生产出的 产品中拿出来消费， 当生产的速度较慢，消费的速度较快时，消费者线程就必须进入阻塞等待状态， 这时一段生产者线程生产出一个新产品时，就必须立即唤醒 被阻塞的 消费者线程 进行消费。 这就是 线程间通信 的 具体实例。
“多线程安全” 和 “线程间通信”的关系
这里我的理解： “多线程安全” 和 “线程间通信” 存在一定的关系，但又不完全等价， “多线程安全”描述的是存在的问题这一事实， “线程间通信” 是解决多线程安全这个问题的手段， 但同时“线程间通信” 还可以用来 做更多更有用的事情，比如解决上述例子中的生产者消费者通信的问题。
synchronized 是 实现 “线程间通信” 的手段之一
从某种角度来说，synchronized 关键字 也是 “线程间通信” 的手段， 线程1 在执行 synchronized 代码块时，线程2 再执行到这段代码块时就会被阻塞，那么线程2是如何知道 这段代码正在被 线程1 执行的呢？ 线程1执行完同步代码块时，是如何唤醒阻塞的线程2呢？ 这应该是通过 jvm层来 实现 线程间通信的， 具体的原理细节 涉及到 jvm 的 monitor , 甚至 操作系统底层 的东西，这篇文章里就不再铺开讲述， 有空再专门开一篇博客来讲解。 对于应用层开发，我们只需要知道jvm层的东西在 应用层的表现 即可。 有兴趣想深究的童鞋，可以参考 JVM源码分析之Object.wait/notify实现
二、如何通过java实现“线程间通信”
用java实现 线程间 通信 涉及到 两个方法， wait() 和 notify(); 看下图源码，这个方法是 java万类之王——Object 类的 非静态成员方法。
这样，我们就可以推测 java的 任何对象实例 都能被用作 线程间通信 的 信号量。 因为 任何对象实例都是从 Object继承出来。
所谓线程间通信，
其一：既然是 通信， 那是谁跟谁发起通信呢？ 自然有一个 主动通知方 和 被动接受通知方，比如：我通知你明天会下雨，我就是主动通知方，你是被动接受通知方。 wait() 和 notify() 正是这样， notify 是主动通知方， wait 是被动接受方。
其二：既然是 多线程间，那必然是一个线程 主动通知 另一个线程，所以 wait 和 notify 必须执行在不同的线程，事实它们也无法执行在相同的线程，原因下方慢慢讲。
当一个线程A执行对象锁的wait()方法时，这个线程A会在wait方法处被阻塞住， 直到有其它线程B调用这个 对象锁的notify()方法，这个线程A才能被唤醒。 但是这里面仍然有许多细节：
三、直接拿出代码的例子
这段代码中，运行了两个线程，暂且命名上面的线程为 “线程1”，下面的线程为“线程2 ”， 线程1休眠 1秒后 被 lock.wait 阻塞住 ，线程2 休眠5秒后 通过 lock.nofity来 唤醒 被 lock.wait 阻塞住的 线程1。 这样实际 线程1 从开始执行到 结束执行 也耗费了大约6秒（5+1=6）。
public class WaitNotifyCase {
public static void main(String[] args) {
final Object lock = new Object();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
synchronized (lock) {
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
lock.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}).start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
synchronized (lock) {
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
lock.notify();
}
}
}).start();
}
}
为什么是5+1呢? 这个例子也不完全正确，因为同时start 两个线程时，并不能确定哪个线程会最先获得cpu时间片，我们暂且认为 线程1 会 先获得时间片，从而先获得 lock锁 代码块的执行权。
在上一篇博客中我们有提到，当一个线程执行被 lock对象锁 锁住 的代码块时，其它线程是在执行 lock锁代码块的时候 会被阻塞住， 那么线程2将会在 synchronized(lock) 处被阻塞住。 而线程1 又在 lock.wait() 处被阻塞， 那岂不是发生了 死锁？ 答案是：线程2并没有被阻塞。
四、wait()、notify()
前提一：由同一个lock对象调用wait、notify方法，和 synchronized 锁。
前提二：wait、nofity调用时必须加 synchronized(lock) 同步
1、当线程A执行wait方法时，该线程会被挂起(即阻塞)，同时会释放对象锁（这就能解释上面的例子不会发生死锁）；
2、当线程B执行notify方法时，会唤醒一个被挂起的线程A；
1、lock对象维护了一个等待队列list；
2、线程A中执行lock的wait方法，把线程A保存到lock锁的 阻塞队列 中；
3、线程B中执行lock的notify方法，从lock锁的等待队列中取出线程A继续执行；若有多条线程被lock锁阻塞，则会随机唤醒一条线程继续执行。
疑问一：为什么 wait 前必须加 synchronized 同步
答: 线程执行lock.wait()方法时，当前线程必须持有该lock对象的monitor，这是jvm层要求，如果wait方法在synchronized代码中执行，该线程已经获取synchronized的锁，从而持有了lock对象的monitor。 monitor是jvm层表述每个对象实例的一个flag，每个对象的对象头信息中都有这样一个flag。
简单说：wait会释放当前线程的对象锁，既然是要释放锁，那就必须先获取锁，而 synchronized 就是同步锁，线程能执行同步代码块，则必须获得synchronized的锁。
因此：waite()和notify()因为会对对象的“锁标志”进行操作，所以它们必须在 synchronized函数 或 synchronized代码块 中进行调用。如果在 non-synchronized函数 或 non-synchronized代码块 中进行调用，虽然能编译通过，但在运行时会发生IllegalMonitorStateException的异常。
疑问二：为什么 notify 前必须加 synchronized同步
个人理解: wait释放了锁后被阻塞，notify用于唤醒被wait阻塞的线程，并让出锁给wait所在的线程。 既然notify要让出锁，那notify必然先获得锁，不然拿什么让给wait线程呢？
obj.notify()：该方法的调用，会从所有正在等待obj对象锁的线程中，唤醒其中的一个（选择算法依赖于不同实现），被唤醒的线程此时加入到了obj对象锁的争夺之中。
注意： 然而该notify方法的执行线程在 调用 lock.notify() 时并未立即释放obj的对象锁，毕竟这段代码还是执行在 synchronized同步代码中的 。 实际上释放动作是在执行完 lock.notify后并且离开synchronized代码块时释放锁的。 因此在notify方法之后，synchronized代码块结束之前，所有其他被唤醒的，等待obj对象锁的线程依旧被阻塞。
疑问二：线程A获取了synchronized锁，执行wait方法并挂起，线程B又如何再次获取锁？
答：线程A 在 执行lock.wait() 时，会阻塞线程A，同时立即释放 lock锁， 这样 线程B 才能再次获取 lock对象锁。