如何在Java中使用wait()和notify()？

Question

据我了解，当我希望当前线程停止工作直到另一个线程对同一个互斥对象调用 notify() 时，我想在互斥对象上调用 wait()。这似乎不起作用。

我正在尝试打印线程 1-10。然后等待另一个线程打印 11-20。然后第一个线程将再次打印 21-30

Main.java

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Object mutex = 1;

        Thread child1 = new Thread(new Child1(mutex));
        Thread child2 = new Thread(new Child2(mutex));

        child1.start();
        child2.start();

    }

}

Child1.java

public class Child1 implements Runnable {
    Object mutex;

    public Child1(Object mutex){
        this.mutex = mutex;
    }

    public void run() {
        synchronized (mutex) {
            for(int c = 0; c < 10; c++){
                System.out.println(c+1);
            }

            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }


        for(int c = 20; c < 31; c++){
            System.out.println(c+1);
        }
    }
}

Child2.java

public class Child2 implements Runnable {
    Object mutex;

    public Child2(Object mutex) {
        this.mutex = mutex;
    }

    public void run() {
        synchronized (mutex) {
            for (int c = 11; c < 21; c++) {
                System.out.println(c);
            }
            notify();
        }

    }
}

输出

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17Exception in thread "Thread-0" 
18
19
20
Exception in thread "Thread-1" java.lang.IllegalMonitorStateException
    at java.lang.Object.wait(Native Method)
    at java.lang.Object.wait(Object.java:502)
    at task42.Child1.run(Child1.java:18)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
java.lang.IllegalMonitorStateException
    at java.lang.Object.notify(Native Method)
    at task42.Child2.run(Child2.java:15)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

我错过了什么？

Answer 1

您必须将 mutex 引用添加到 wait() 和 notify()；即，将 wait() 更改为 mutex.wait()，将 notify() 更改为 mutex.notify()。

如果没有这个，您将在 this 上呼叫 wait/notify（method() 等同于 this.method()）

这是经过适当更改的代码：

Child1.java

public class Child1 implements Runnable {
    Object mutex;

    public Child1(Object mutex){
        this.mutex = mutex;
    }

    public void run() {
        synchronized (mutex) {
            for(int c = 0; c < 10; c++){
                System.out.println(c+1);
            }

            try {
                mutex.wait(); // Changed here
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }


        for(int c = 20; c < 31; c++){
            System.out.println(c+1);
        }
    }
}

Child2.java

public class Child2 implements Runnable {
    Object mutex;

    public Child2(Object mutex) {
        this.mutex = mutex;
    }

    public void run() {
        synchronized (mutex) {
            for (int c = 11; c < 21; c++) {
                System.out.println(c);
            }
            mutex.notify(); // Changed here
        }

    }
}

Answer 2

您的代码在几个方面失败了。

首先，不能保证第一个线程也将首先运行。（特别是在多核上，很有可能运行并行）。所以如果第二个线程先进入Child2.run()的synchronized块，它会在第一个线程进入等待状态之前调用mutex.notify()。结果，第一个线程将永远留在mutex.wait()。

其次，wait() / notify() 不被认为直接用作线程握手机制。这只有在您可以保证第一个线程在第二个线程调用 notify() 之前调用 wait() 时才有效。通常，你不能。

相反，应该使用wait()来等待某个条件变为真。条件通常由另一个线程更改，该线程通过调用 notifyAll() 通知等待线程。所以握手机制是条件，而不是 wait / notify:

// 1st thread: synchronized (lock) { while (!condition) { lock.wait(); } // continue } // 2nd thread: synchronized { condition = true; lock.notifyAll(); }

wait() / notify() 或 notifyAll() 的任何其他使用模式都是错误的！总是在循环内调用 wait() 也很重要，因为线程可能会偶然唤醒 - 即使没有 notify() 或 notifyAll()。

使用wait()/notifyAll()

因此，在您的情况下，您可以将 wait() 和 notifyAll() 与阶段变量结合使用：

public class Mutex { static final Object lock = new Object(); static int stage = 1; static void first() throws InterruptedException { synchronized (lock) { // we're already in stage 1 for(int i = 0; i < 10; ++i) System.out.println(i); // enter stage 2 stage = 2; lock.notifyAll(); // wait for stage 3 while (stage != 3) { lock.wait(); } // now we're in stage 3 for(int i = 20; i < 30; ++i) System.out.println(i); } } static void second() throws InterruptedException { synchronized (lock) { // wait for stage 2 while (stage != 2) { lock.wait(); } // now we're in stage 2 for(int i = 20; i < 30; ++i) System.out.println(i); // enter stage 3 stage = 3; lock.notifyAll(); } } public static void main(String[] args) { new Thread(new Runnable() { public void run() { try { Mutex.first(); } catch (InterruptedException ex) { } } }).start(); new Thread(new Runnable() { public void run() { try { Mutex.second(); } catch (InterruptedException ex) { } } }).start(); } }

如何在Java中使用wait()和notify()？

How to use wait() and notify() in Java?

java

multithreading

mutex