synchronized 代码块与 wait和notify方法密不可分 <#

<#title>synchronized 代码块与 wait和notify方法密不可分 <#/title>

在Java多线程编程中，synchronized代码块和wait/notify方法是两个重要的同步机制，它们可以使多个线程安全地访问共享资源。

<#title>synchronized代码块<#/title>

synchronized代码块是Java语言中的一个同步机制，它允许你在一个多线程环境中保护共享资源，使线程能够顺序地访问这些资源。使用synchronized代码块时，只需要在需要保护的代码块前面加上synchronized，然后在括号内指定要保护的资源。例如：

public class SharedResource {
    private int value;

    public synchronized void increment() {
        value++;
    }
}

这段代码中，increment方法被synchronized关键字修饰，这意味着每次只有一个线程可以执行这个方法。这样就可以防止多个线程同时访问value变量，从而保证了value变量的原子性。

<#title>wait和notify方法<#/title>

wait和notify方法是Java语言中的两个线程通信机制，它们允许线程在等待其他线程完成某项任务后继续执行。wait方法使当前线程进入休眠状态，直到另一个线程调用了notify或notifyAll方法之后，才能继续恢复执行。notify方法唤醒一个在该对象上等待的线程，而notifyAll方法唤醒所有在该对象上等待的线程。

public class WaitNotifyExample {
    private Object lock = new Object();
    private boolean flag = false;

    public void producer() {
        synchronized (lock) {
            while (flag) {
                try {
                    lock.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            flag = true;
            lock.notify();
        }
    }

    public void consumer() {
        synchronized (lock) {
            while (!flag) {
                try {
                    lock.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            flag = false;
            lock.notify();
        }
    }
}

这段代码中，producer方法和consumer方法都使用synchronized关键字修饰，这意味着每次只有一个线程可以执行这些方法。producer方法使用wait方法使当前线程进入休眠状态，直到consumer方法调用了notify方法之后，才能继续恢复执行。consumer方法使用wait方法使当前线程进入休眠状态，直到producer方法调用了notify方法之后，才能继续恢复执行。这样就可以保证producer方法和consumer方法交替执行，从而实现线程之间的通信。

<#title>为什么wait和notify必须放在synchronized代码块中<#/title>

因为wait和notify方法只能在拥有锁的情况下才能被调用，而synchronized代码块可以为代码提供一个临时的锁。当一个线程进入synchronized代码块时，它会获取锁，这样其他线程就无法进入这个代码块。当一个线程在synchronized代码块中调用wait方法时，它会释放锁，并进入休眠状态。当另一个线程调用notify或notifyAll方法时，被唤醒的线程会重新获取锁，并继续执行synchronized代码块。

如果wait和notify方法不在synchronized代码块中，那么就有可能出现多个线程同时调用wait或notify方法的情况，这会导致程序出现异常。例如：

public class UnsynchronizedWaitNotifyExample {
    private boolean flag = false;

    public void producer() {
        while (flag) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        flag = true;
        notify();
    }

    public void consumer() {
        while (!flag) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        flag = false;
        notify();
    }
}

这段代码中，producer方法和consumer方法都不使用synchronized关键字修饰，这意味着多个线程可以同时执行这些方法。当producer方法和consumer方法同时调用wait方法时，就会出现异常。这是因为wait方法只能在拥有锁的情况下才能被调用，而这段代码中没有使用synchronized关键字，所以没有锁。

<#title>总结<#/title>

在Java多线程编程中，wait和notify方法只能在synchronized代码块或方法中才能正常使用。这是因为wait和notify方法只能在拥有锁的情况下才能被调用，而synchronized代码块可以为代码提供一个临时的锁。如果不使用synchronized代码块，那么就有可能出现多个线程同时调用wait或notify方法的情况，这会导致程序出现异常。