一个线程修改一个对象的值，而另一个线程则感知到了变化，然后进行相应的操作，这就是wait()、notify()和notifyAll()方法的本质。具体体现到方法上则是这样的：一个线程A调用了对象obj的wait方法进入到等待状态，而另一个线程调用了对象obj的notify()或者notifyAll()方法，线程A收到通知后从对象obj的wait方法返回，继续执行后面的操作。
可以看到以上两个线程通过对象obj进行操作，而wait和notify/notifyAll的关系就像开关信号一样，用来完成等待方和通知方之间的交互工作。
下面的代码演示了这个过程：分别创建一个等待线程和一个通知线程，前者检查flag的值是否为false，如果符合要求就进行后续的操作，否则在lock上等待。后者在睡眠一段时间后对lock进行通知，等待线程这样就可以从wait方法返回了
1package com.rhwayfun.concurrency; 2 3import java.text.DateFormat; 4import java.text.SimpleDateFormat; 5import java.util.Date; 6 7/** 8 * Created by rhwayfun on 16-4-2. 9 */ 10public class WaitNotifyThread { 11 12 //条件是否满足的标志 13 private static boolean flag = true; 14 //对象的监视器锁 15 private static Object lock = new Object(); 16 //日期格式化器 17 private static DateFormat format = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss"); 18 19 public static void main(String[] args){ 20 Thread waitThread = new Thread(new WaitThread(),"WaitThread"); 21 waitThread.start(); 22 SleepUtil.second(1); 23 Thread notifyThread = new Thread(new NotifyThread(),"NotifyThread"); 24 notifyThread.start(); 25 } 26 27 /** 28 * 等待线程 29 */ 30 private static class WaitThread implements Runnable{ 31 public void run() { 32 //加锁，持有对象的监视器锁 33 synchronized (lock){ 34 //只有成功获取对象的监视器才能进入这里 35 //当条件不满足的时候，继续wait，直到某个线程执行了通知 36 //并且释放了lock的监视器（简单来说就是锁）才能从wait 37 //方法返回 38 while (flag){ 39 try { 40 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " flag is true,waiting at " 41 + format.format(new Date())); 42 lock.wait(); 43 } catch (InterruptedException e) { 44 e.printStackTrace(); 45 } 46 } 47 //条件满足，继续工作 48 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " flag is false,running at " 49 + format.format(new Date())); 50 } 51 } 52 } 53 54 /** 55 * 通知线程 56 */ 57 private static class NotifyThread implements Runnable{ 58 public void run() { 59 synchronized (lock){ 60 //获取lock锁，然后执行通知，通知的时候不会释放lock锁 61 //只有当前线程退出了lock后，waitThread才有可能从wait返回 62 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " holds lock. Notify waitThread at " 63 + format.format(new Date())); 64 lock.notifyAll(); 65 flag = false; 66 SleepUtil.second(5); 67 } 68 //再次加锁 69 synchronized (lock){ 70 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " holds lock again. NotifyThread will sleep at " 71 + format.format(new Date())); 72 SleepUtil.second(5); 73 } 74 } 75 } 76}
以上代码的输出结果为：
其实使用wait、notify/notifyAll很简单，但是仍然需要注意以下几点：
- 使用wait()、notify()和notifyAll()时需要首先对调用对象加锁
- 调用wait()方法后，线程状态会从RUNNING变为WAITING，并将当线程加入到lock对象的等待队列中
- 调用notify()或者notifyAll()方法后，等待在lock对象的等待队列的线程不会马上从wait()方法返回，必须要等到调用notify()或者notifyAll()方法的线程将lock锁释放，等待线程才有机会从等待队列返回。这里只是有机会，因为锁释放后，等待线程会出现竞争，只有竞争到该锁的线程才会从wait()方法返回，其他的线程只能继续等待
- notify()方法将等待队列中的一个线程移到lock对象的同步队列，notifyAll()方法则是将等待队列中所有线程移到lock对象的同步队列，被移动的线程的状态由WAITING变为BLOCKED
- wait()方法上等待锁，可以通过wait(long timeout)设置等待的超时时间
上一篇文章还有正确恢复线程的问题需要解决，因为通过使用wait()、notify()和notifyAll()可以很好恢复与挂起线程，下面是改进的代码：
1package com.rhwayfun.concurrency; 2 3import java.text.DateFormat; 4import java.text.SimpleDateFormat; 5import java.util.Date; 6import java.util.concurrent.TimeUnit; 7 8/** 9 * Created by rhwayfun on 16-4-2. 10 */ 11public class SafeResumeAndSuspendThread { 12 13 private static DateFormat format = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss"); 14 //对象锁 15 private static Object lock = new Object(); 16 17 public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 18 Runner r = new Runner(); 19 Thread runThread = new Thread(r,"CountThread"); 20 runThread.start(); 21 22 //主线程休眠一会，让CountThread有机会执行 23 TimeUnit.SECONDS.sleep(2); 24 25 for (int i = 0; i < 3; i++){ 26 //让线程挂起 27 r.suspendRequest(); 28 //让计数线程挂起两秒 29 TimeUnit.SECONDS.sleep(2); 30 //看看i的值 31 System.out.println("after suspend, i = " + r.getValue()); 32 //恢复线程的执行 33 r.resumeRequest(); 34 35 //线程休眠一会 36 TimeUnit.SECONDS.sleep(1); 37 } 38 39 //退出程序 40 System.exit(0); 41 } 42 43 /** 44 * 该线程是一个计数线程 45 */ 46 private static class Runner implements Runnable{ 47 //变量i 48 private volatile long i; 49 //是否继续运行的标志 50 //这里使用volatile关键字可以保证多线程并发访问该变量的时候 51 //其他线程都可以感知到该变量值的变化。这样所有线程都会从共享 52 //内存中取值 53 private volatile boolean suspendFlag; 54 55 public void run() { 56 try { 57 suspendFlag = false; 58 i = 0; 59 work(); 60 } catch (InterruptedException e) { 61 e.printStackTrace(); 62 } 63 } 64 65 private void work() throws InterruptedException { 66 while (true){ 67 //只有当线程挂起的时候才会执行这段代码 68 waitWhileSuspend(); 69 i++; 70 System.out.println("calling work method, i = " + i); 71 //只有当线程挂起的时候才会执行这段代码 72 waitWhileSuspend(); 73 //休眠1秒 74 TimeUnit.SECONDS.sleep(1); 75 } 76 } 77 78 /** 79 * 忙等待 80 * @throws InterruptedException 81 */ 82 private void waitWhileSuspend() throws InterruptedException { 83 /*while (suspendFlag){ 84 TimeUnit.SECONDS.sleep(1); 85 }*/ 86 /** 87 * 等待通知的方式才是最佳选择 88 */ 89 synchronized (lock){ 90 while (suspendFlag){ 91 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " suspend at " + format.format(new Date())); 92 lock.wait(); 93 } 94 } 95 } 96 97 //让线程终止的方法 98 public void resumeRequest(){ 99 synchronized (lock){ 100 try { 101 suspendFlag = false; 102 System.out.print("after call resumeRequest method, i = " + getValue() + ". "); 103 lock.notifyAll(); 104 TimeUnit.SECONDS.sleep(1); 105 } catch (InterruptedException e) { 106 e.printStackTrace(); 107 } 108 } 109 } 110 111 public void suspendRequest(){ 112 suspendFlag = true; 113 System.out.print("after call suspendRequest method, i = " + getValue() + ". "); 114 } 115 116 public long getValue(){ 117 return i; 118 } 119 } 120}
代码的执行结果如下：
可以看到不管是挂起还是恢复，得到的结果都是正确的，在使用等待/通知机制实现的时候，需要注意必须使用同一个lock对象作为两个线程沟通的桥梁，由于synchronized关键字的可重入性（这点后面还会提到），保证了整个程序的正常执行。
总结：正确挂起和恢复线程的方法是使用boolean变量做为标志位，能够在合适的时间和位置正确恢复与挂起线程。