Java 多線程編程之五：一個理解 wait() 與 notify() 的例子

一個理解 wait() 與 notify() 的例子

　　下面是我原來在 CSDN 論壇上看到的一個貼子，涉及到同步, wait(), notify() 等概念的理解，我試著根據原來的一些回複和 Think in Java 上的相關概念將 wait() 和 notify() 這兩個方法剖析了一下，歡迎指教。
　　問題如下：
　　//分析這段程式，並解釋一下，著重講講synchronized、wait()，notify 謝謝！
　　主程式 ThreadA 的原始碼如下：
class ThreadA<br />{<br />public static void main(String[] args)<br />{<br />ThreadB b = new ThreadB();<br />b.start();<br />System.out.println("b is start....");<br />synchronized (b)// 括弧裡的b是什麼意思,起什麼作用?<br />{<br />try<br />{<br />System.out<br />.println("Waiting for b to complete...");<br />b.wait();// 這一句是什麼意思，究竟讓誰wait?<br />System.out<br />.println("Completed.Now back to main thread");<br />} catch (InterruptedException e)<br />{<br />}<br />}<br />System.out.println("Total is :" + b.total);<br />}<br />}
　　ThreadB 的原始碼如下：
class ThreadB extends Thread<br />{<br />int total;<br />public void run()<br />{<br />synchronized (this)<br />{<br />System.out.println("ThreadB is running..");<br />for (int i = 0; i < 100; i++)<br />{<br />total += i;<br />System.out.println("total is " + total);<br />}<br />notify();<br />}<br />}<br />}
　　要分析這個程式，首先要理解 notify() 和 wait()，為什麼在前幾天紀錄線程的時候沒有紀錄這兩個方法呢，因為這兩個方法本來就不屬於 Thread 類，而是屬於最底層的 object 基礎類的，也就是說不光是 Thread，每個對象都有  notify 和wait 的功能，為什嗎？因為他們是用來操縱鎖的，而每個對象都有鎖，鎖是每個對象的基礎，既然鎖是基礎的，那麼操縱鎖的方法當然也是最基礎了。
　　再往下看之前呢，首先最好複習一下 Think in Java 的 14.3.1 中第 3 部分內容：等待和通知，也就是 wait() 和 notify 了。
　　按照 Think in Java 中的解釋，wait() 答應我們將線程置入“睡眠”狀態，同時又“積極”地等待條件發生改變。而且只有在一個 notify() 或 notifyAll() 發生變化的時候，線程才會被喚醒，並檢查條件是否有變。
　　我們來解釋一下這句話。
　　“ wait() 答應我們將線程置入‘睡眠‘狀態“，也就是說，wait 也是讓當前線程阻塞的，這一點和 sleep 或者 suspend 是相同的。那和 sleep，suspend 有什麼區別呢？
　　區別在於“(wait) 同時又‘積極‘地等待條件發生改變“，這一點很要害，sleep 和 suspend 無法做到。因為我們有時候需要通過同步（synchronized）的協助來防止線程之間的衝突，而一旦使用同步，就要鎖定對象，也就是擷取對象鎖，其它要使用該對象鎖的線程都只能排隊等著， 等到同步方法或者同步塊裡的程式全部運行完才有機會。在同步方法和同步塊中，無論 sleep() 還是 suspend() 都不可能自己被調用的時候解除鎖定，他們都霸佔著正在使用的對象鎖不放。
　　而 wait 卻可以，它可以讓同步方法或者同步塊暫時放棄對象鎖，而將它暫時讓給其它需要對象鎖的人(這裡應該是程式塊,或線程)用，這意味著可在執行 wait() 期間調用線程對象中的其他同步方法！在其它情況下( sleep 啊，suspend 啊)，這是不可能的。
　　但是注重我前面說的，只是暫時放棄對象鎖，暫時給其它線程使用，我 wait 所在的線程還是要把這個對象鎖收回來的呀。wait 什嗎？就是 wait 別人用完了還給我啊！
　　好，那怎麼把對象鎖收回來呢？
　　第一種方法，限定借出去的時間。在 wait() 中設定參數，比如 wait(1000)，以毫秒為單位，就表明我只借出去 1 秒鐘。一秒鐘之後，我自動收回。
　　第二種方法，讓借出去的人通知我，他用完了，要還給我了。這時，我馬上就收回來。哎，假如我設了 1 小時之後收回，別人只用了半小時就完了，那怎麼辦呢？當然用完了就收回了，還管我設的是多長時間啊。
　　那麼別人怎麼通知我呢？相信大家都可以想到了：notify()，這就是最後一句話“而且只有在一個 notify() 或 notifyAll() 發生變化的時候，線程才會被喚醒“的意思了。
　　因此，我們可將一個 wait() 和 notify() 置入任何同步方法或同步塊內部，無論在那個類裡是否預備進行涉及線程的處理。而且實際上，我們也只能在同步方法或者同步塊裡面調用 wait() 和 notify()。
　　這個時候我們來解釋上面的程式，簡直是易如反掌了。
　　synchronized(b){...}；的意思是定義一個同步塊，使用 b 作為資源鎖。b.wait();的意思是臨時釋放鎖，並阻塞當前線程，好讓其他使用同一把鎖的線程有機會執行，在這裡要用同一把鎖的就是 b 線程本身。這個線程在執行到一定地方後用 notify() 通知 wait 的線程鎖已經用完，待 notify() 所在的同步塊運行完之後，wait 所在的線程就可以繼續執行。

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