Java之Object.WAIT()

Java中，Object自身实现了如下方法：



Java中，每个对象都有wait和notify成员函数，他们是Java的native方法。本文将对这两个方法的使用进行描述。

先看例子：

public class LmxWaitSleep {
static String local = "local";
static Thread t1 = new Thread() {
@Override
public void run() {
System.out.println("t1 in");
try {
synchronized (local) {
local.wait();
System.out.println("t1 continue");
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("t1 out");
}
};

static Thread t2 = new Thread() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(100);
System.out.println("t2 in");
System.out.println("t2 sleep");
// t1.interrupt();
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (local) {
local.notify();
System.out.println("another sleep");
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("waked up");
}
System.out.println("t2 out");
}
};

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
}
}

输出结果为：

t1 in
t2 in
t2 sleep
another sleep
waked up
t2 out
t1 continue
t1 out

这里顺便说一下，join的作用是等待该线程执行结束。如果上面代码中，t1.join();在t2.start();之前执行，那么这个程序就死锁了。下面回归正题。

local对象是两个线程共享的对象，在t1中，local调用wait方法；t1挂起，等待local的notify方法被调用。t2中，local调用notify方法，唤醒t1线程。这样就实现了线程的前驱关系。

需要注意的概念是：

# 调用wait(), notify()方法前，必须获得这个对象的锁，也就是必须写在synchronized(obj) {} 代码段内；否则会报错（见附录代码1）。

# 调用wait()后，持有该对象锁的线程会放弃锁。于是t1线程就释放了local的锁，t2才获得local的锁。

# 调用notify()后，持有该对象锁的线程在退出共享代码块后会放弃锁。于是t2线程就释放了local的锁，t1才获得local的锁。

# 如果A1,A2,A3都在obj.wait()，则B调用obj.notify()只能唤醒A1,A2,A3中的一个（具体哪一个由JVM决定）。

# obj.notifyAll()则能全部唤醒A1,A2,A3，但是要继续执行obj.wait()的下一条语句，必须获得obj锁，因此，A1,A2,A3只有一个有机会获得锁继续执行，例如A1，其余的需要等待A1释放obj锁之后才能继续执行。

# 当B调用obj.notify/notifyAll的时候，B正持有obj锁，因此，A1,A2,A3虽被唤醒，但是仍无法获得obj锁。直到B退出synchronized块，释放obj锁后，A1,A2,A3中的一个才有机会获得锁继续执行。

前面讲了wait/notify机制，Thread还有一个sleep()静态方法，它也能使线程暂停一段时间。sleep与wait的不同点是： sleep并不释放锁，但会放弃cpu，使其他线程可以使用cpu，时间到后，会自动恢复执行。obj.wait会使线程进入obj对象的等待集合中并等待唤醒。

但是wait()和sleep()都可以通过interrupt()方法打断线程的暂停状态，从而使线程立刻抛出InterruptedException。

如果线程A希望立即结束线程B，则可以对线程B对应的Thread实例调用interrupt方法。如果此刻线程B正在 wait/sleep/join，则线程B会立刻抛出InterruptedException，在catch() {} 中直接return即可安全地结束线程。

需要注意的是，InterruptedException是线程自己从内部抛出的，并不是interrupt()方法抛出的。对某一线程调用 interrupt()时，如果该线程正在执行普通的代码，那么该线程根本就不会抛出InterruptedException。但是，一旦该线程进入到 wait()/sleep()/join()后，就会立刻抛出InterruptedException。

关于这一问题，请看下面例子：

package test.thread.wait;

public class LmxWaitSleep {
static String local = "local";
static boolean letT1 = false;
static Thread t1 = new Thread() {
@Override
public void run() {
System.out.println("t1 in");
try {
synchronized (local) {
while(!letT1) {
local.wait();
}
System.out.println("t1 continue");
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("t1 out");
}
};

static Thread t2 = new Thread() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(100);
System.out.println("t2 in");
System.out.println("t2 sleep");
t1.interrupt();
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (local) {
letT1 = true;
local.notify();
System.out.println("another sleep");
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("waked up");
}
System.out.println("t2 out");
}
};

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
}
}

结果：

t1 in
t2 in
t2 sleep
java.lang.InterruptedException
t1 out
at java.lang.Object.wait(Native Method)
at java.lang.Object.wait(Object.java:503)
at test.thread.wait.#Cabinathor$1.run(Cabinathor.java:13)
another sleep
waked up
t2 out

在t2的run方法中，t1调用interrupt方法，那么t1会立刻被打断，进入其catch的代码块。t2则继续执行。

附录代码1：

public class LmxWaitSleep {
static String local = "local";
static boolean letT1 = false;
static Thread t1 = new Thread() {
@Override
public void run() {
System.out.println("t1 in");
try {
//				synchronized (local) {
if(!letT1) {
local.wait();
}
System.out.println("t1 continue");
//				}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("t1 out");
}
};

static Thread t2 = new Thread() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(100);
System.out.println("t2 in");
System.out.println("t2 sleep");
//				t1.interrupt();
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (local) {
letT1 = true;
local.notify();
yield();
System.out.println("another sleep");
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("waked up");
}
System.out.println("t2 out");
}
};

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
}
}

t1 in
Exception in thread "Thread-0" java.lang.IllegalMonitorStateException
at java.lang.Object.wait(Native Method)
at java.lang.Object.wait(Object.java:503)
at basic.thread.wait.LmxWaitSleep$1.run(LmxWaitSleep.java:13)
t2 in
t2 sleep
another sleep
waked up
t2 out

因为没有获得local的锁‘（监视器），所以wait的时候，没锁的时候，就会出问题。