线程间通信通过wait()、notify()和notifyAll()实现,需在synchronized中调用,使用while循环防止虚假唤醒,notifyAll()更安全适用于多生产者消费者场景,注意处理中断与同步范围,是理解Java并发基础的关键。

在Java中,线程间通信是多线程编程的核心问题之一。通过合理使用 wait()、notify() 和 notifyAll() 方法,可以实现线程之间的协作与同步。这些方法定义在 Object 类中,用于控制线程的等待与唤醒,但使用不当容易引发死锁、丢失通知或性能问题。下面介绍其原理、使用技巧及注意事项。
wait() 与 notify() 的基本机制
这三个方法必须在同步上下文中调用(即 synchronized 块或方法中),否则会抛出 IllegalMonitorStateException。
wait():使当前线程释放对象锁并进入等待状态,直到其他线程调用该对象的 notify() 或 notifyAll()。 notify():唤醒一个正在等待该对象监视器的线程(不能指定哪一个)。 notifyAll():唤醒所有等待该对象监视器的线程,由JVM选择哪个线程继续执行。
典型应用场景是“生产者-消费者”模式:
public class Buffer { private int data; private boolean isEmpty = true; public synchronized void produce(int value) { while (!isEmpty) { try { wait(); // 缓冲区非空,生产者等待 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } data = value; isEmpty = false; notifyAll(); // 唤醒消费者 } public synchronized int consume() { while (isEmpty) { try { wait(); // 缓冲区为空,消费者等待 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } isEmpty = true; notifyAll(); // 唤醒生产者 return data; }}
使用技巧:正确使用 while 而不是 if
等待条件时应始终使用 while 循环检查条件,而不是 if 语句。
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防止虚假唤醒(spurious wakeup):JVM允许线程在没有被 notify() 的情况下从 wait() 返回。 确保唤醒后条件仍然成立。例如多个消费者被唤醒时,只有一个能消费,其余必须重新等待。
错误示例:
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if (isEmpty) { wait();}
正确做法:
while (isEmpty) { wait();}
notify() vs notifyAll() 的选择
两者各有适用场景:
使用 notify():当所有等待线程处理的是相同任务,且只需唤醒一个即可(如生产者-消费者中一对一)。 使用 notifyAll():当多个不同条件在同一个锁上等待,或存在多个生产者/消费者时,避免线程饥饿。
多数情况下推荐使用 notifyAll(),虽然可能带来轻微性能开销,但更安全、不易出错。
注意事项与常见陷阱
必须在 synchronized 块中调用 wait()/notify(),否则会抛异常。 不要忘记唤醒操作,否则线程将永久阻塞。 避免在循环外调用 wait(),防止因中断或虚假唤醒导致逻辑错误。 注意 InterruptedException 的处理:通常应保留中断状态(Thread.currentThread().interrupt()),以便上层处理。 尽量缩小同步块范围,提高并发性能,但要保证 wait/notify 的原子性。
基本上就这些。掌握 wait 和 notify 的核心在于理解对象监视器、条件队列和同步控制的关系。虽然现代 Java 更推荐使用 java.util.concurrent 包中的工具(如 BlockingQueue、CountDownLatch 等),但在理解底层原理和某些定制场景下,wait/notify 仍是不可或缺的基础技能。
以上就是Java如何实现线程间通信_Java wait与notify使用技巧与注意事项的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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