深入剖析 JVM：Object.wait() 和 notify() 方法的实现奥秘

2023-09-18 22:09:52

Java 多线程的幕后功臣：深入了解 wait() 和 notify()

在 Java 的世界里，Object 类 是所有对象的根基。它定义了一组基础方法，为上层对象提供了坚实的基础。其中，wait() 和 notify() 方法是多线程协作中不可或缺的工具。今天，我们就来掀开它们的底层机制，看看它们如何让多线程编程变得如此优雅。

wait() 和 notify() 的本质

wait() 和 notify() 是 Object 类中定义的两个同步方法 。它们旨在实现线程之间的通信和同步。当一个线程调用 wait() 方法时，它会释放对当前对象的锁，进入等待状态 ，直到另一个线程调用 notify() 方法将其唤醒。notify() 方法不会释放锁，但会将等待该锁的线程唤醒，允许它们继续执行。

JVM 中的实现

在 Java 虚拟机 (JVM) 中，wait() 和 notify() 的实现依赖于 Java 监视器 机制。监视器是一个内置的同步机制，与每个对象关联。当线程访问同步方法或代码块时，它必须先获取对象的锁。

当线程调用 wait() 方法时，JVM 会检查线程是否持有该对象的锁。如果是，JVM 会释放锁，并将线程添加到等待该对象的线程队列 中。线程将保持等待状态，直到另一个线程调用 notify() 方法将其唤醒。

当线程调用 notify() 方法时，JVM 会从等待队列中选择一个线程并将其唤醒。被唤醒的线程会重新获取对象的锁，并继续执行。

使用场景

wait() 和 notify() 方法通常用于以下场景：

线程通信： 线程可以利用 wait() 和 notify() 方法相互通信，传递信息或同步任务。
线程同步： wait() 和 notify() 方法可以确保线程以正确的顺序访问共享资源，防止竞争和死锁。

代码示例

以下代码示例演示了 wait() 和 notify() 方法的使用：

public class ObjectWaitNotifyExample {

    private Object lock = new Object();

    public void producer() throws InterruptedException {
        synchronized (lock) {
            // 生产产品
            // ...

            // 通知消费者消费产品
            lock.notify();
        }
    }

    public void consumer() throws InterruptedException {
        synchronized (lock) {
            // 等待产品生产完成
            lock.wait();

            // 消费产品
            // ...
        }
    }
}