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wait/notify/synchronized

为了说清道理,我们用“图书馆借书”这个经典例子来作解释。 

    一本书同时只能借给一个人。现在有一本书,图书馆已经把这本书借了张三。 

    在简单的synchrnozed 同步机制下,李四如果想借,先要去图书馆查看书有没有还回来。李四是个心急的人,他每天都去图书馆查;而张三看书看得慢,过了半个月才把书还回来,结果李四在这半个月里全都白跑了,浪费了不少交通车费 

    而如果使用wait/notify机制,李四就不用白忙了。他第一次去图书馆时发现书已借走,就回家静静等待(wait);张三把书还掉后,通知(notify)李四,李四去图书馆拿书即可。整个过程中,李四没有白跑,没浪费钱。 

    回到计算机世界: 
    
       书           --  临界资源,需互斥地访问 
    张三,李四      --  两个竞争的线程 
坐车去图书馆查书   --  轮询 
      车费          --  CPU空间 
      等待          --  wait 
  通知下一个借书者   --  notify 

    也就是说,若使用简单的synchonized机制实现互斥,会导致线程主动发起轮询,若N次轮询没有成功,就产生了N次的CPU空间浪费;如果加上了 wait/notify机制,就可以避免这些无谓的轮询,节省CPU的消耗。

 

附:

java,wait与notify的区别
wait与notify是java同步机制中重要的组成部分。结合与synchronized关键字使用,可以建立很多优秀的同步模型。
     synchronized(this){}等价与public synchronized void method(){.....}
     同步分为类级别和对象级别,分别对应着类锁和对象锁。类锁是每个类只有一个,如果static的方法被synchronized关键字修饰,则在这个方法被执行前必须获得类锁;对象锁类同。(static synchronized是类级别的,非static的synchronized和synchronized块都是对象级别的,即作用在同一new出来的对象上)
     首先,调用一个Object的wait与notify/notifyAll的时候,必须保证调用代码对该Object是同步的,也就是说必须在作用等同于synchronized(obj){......}的内部才能够去调用obj的wait与notify/notifyAll三个方法,否则就会报错:
     java.lang.IllegalMonitorStateException: current thread not owner
     在调用wait的时候,线程自动释放其占有的对象锁,同时不会去申请对象锁。当线程被唤醒的时候,它才再次获得了去获得对象锁的权利。
     所以,notify与notifyAll没有太多的区别,只是notify仅唤醒一个线程并允许它去获得锁,notifyAll是唤醒所有等待这个对象的线程并允许它们去获得对象锁,只要是在synchronied块中的代码,没有对象锁是寸步难行的。其实唤醒一个线程就是重新允许这个线程去获得对象锁并向下运行。
       顺便说一下notifyall,虽然是对每个wait的对象都调用一次notify,但是这个还是有顺序的,每个对象都保存这一个等待对象链,调用的顺序就是这个链的顺序。其实启动等待对象链中各个线程的也是一个线程,在具体应用的时候,需要注意一下。


当线程A获得了obj锁后,发现条件condition不满足,无法继续下一处理,于是线程A就wait()。
在另一线程B中,如果B更改了某些条件,使得线程A的condition条件满足了,就可以唤醒线程A:
synchronized(obj) {condition = true;obj.notify();} 

需要注意的概念是:
◆调用obj的wait(), notify()方法前,必须获得obj锁,也就是必须写在synchronized(obj) {...} 代码段内。
◆调用obj.wait()后,线程A就释放了obj的锁,否则线程B无法获得obj锁,也就无法在synchronized(obj) {...} 代码段内唤醒A。
◆当obj.wait()方法返回后,线程A需要再次获得obj锁,才能继续执行。
◆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。

posted on 2013-01-15 17:24 计明敏 阅读(220) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: j2se


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