在 Java 中，Object类提供了wait()方法，用于线程间的协作和同步。wait()方法使得当前线程暂停执行，并释放当前对象的锁，直到其他线程调用该对象的notify()或notifyAll()方法将其唤醒。这是实现线程间通信和同步的重要机制之一。
wait()方法的使用
wait()方法定义在Object类中，因此所有 Java 对象都继承了这个方法。它有三种重载形式：
• wait()：使当前线程等待，直到其他线程调用该对象的notify()或notifyAll()方法。
• wait(long timeout)：使当前线程等待，直到其他线程调用该对象的notify()或notifyAll()方法，或者指定的超时时间到期。
• wait(long timeout, int nanos)：使当前线程等待，直到其他线程调用该对象的notify()或notifyAll()方法，或者指定的超时时间到期（精确到纳秒）。
使用wait()和notify()的注意事项
• 必须在同步块中调用：wait()和notify()方法必须在同步块（synchronized块）中调用，否则会抛出IllegalMonitorStateException异常。
• 释放锁：调用wait()方法时，当前线程会释放当前对象的锁。
• 线程中断：如果线程被中断，wait()方法会抛出InterruptedException异常。
• 超时机制：如果指定了超时时间，线程会在超时后自动唤醒。
示例代码
以下是一个简单的生产者-消费者示例，展示如何使用wait()和notify()方法来实现线程间的同步。
生产者-消费者示例
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;public class ProducerConsumerExample {public static void main(String[] args) {Buffer buffer = new Buffer();Thread producerThread = new Thread(new Producer(buffer));Thread consumerThread = new Thread(new Consumer(buffer));producerThread.start();consumerThread.start();}
}class Buffer {private Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();private int capacity;public Buffer(int capacity) {this.capacity = capacity;}public synchronized void put(int value) throws InterruptedException {while (queue.size() == capacity) {wait(); // 等待，直到有空间放置新元素}queue.add(value);notifyAll(); // 唤醒等待的消费者线程}public synchronized int get() throws InterruptedException {while (queue.isEmpty()) {wait(); // 等待，直到有元素可消费}int value = queue.poll();notifyAll(); // 唤醒等待的生产者线程return value;}
}class Producer implements Runnable {private Buffer buffer;public Producer(Buffer buffer) {this.buffer = buffer;}@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 10; i++) {try {System.out.println("Produced: " + i);buffer.put(i);Thread.sleep((int)(Math.random() * 1000));} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}class Consumer implements Runnable {private Buffer buffer;public Consumer(Buffer buffer) {this.buffer = buffer;}@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 10; i++) {try {int value = buffer.get();System.out.println("Consumed: " + value);Thread.sleep((int)(Math.random() * 1000));} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}
代码说明
• Buffer类：
• 使用synchronized方法确保线程安全。
• put方法在队列满时调用wait()，在添加元素后调用notifyAll()。
• get方法在队列空时调用wait()，在移除元素后调用notifyAll()。
• Producer类：
• 生产者线程调用Buffer的put方法生产数据。
• Consumer类：
• 消费者线程调用Buffer的get方法消费数据。
使用场景
wait()和notify()方法通常用于以下场景：
• 生产者-消费者模式：生产者线程生成数据，消费者线程消费数据。
• 线程间通信：多个线程需要基于某些条件进行协作。
• 资源管理：多个线程共享有限资源，需要同步访问。
总结
wait()方法是 Java 中实现线程间同步的重要工具之一。它使得线程可以暂停执行并释放锁，直到其他线程通过notify()或notifyAll()方法将其唤醒。通过合理使用wait()和notify()，可以实现高效的线程间协作和同步。
