wait会立即释放锁,notify等synchronized代码块执行完之后才放弃锁

  • 实现一个容器,提供两个方法,add,size,写两个线程,线程1添加10个元素到容器中,线程2实现监控元素的个数,当个数到5个时,线程2给出提示并结束
  • 先看初步版本: 因为notify不会放弃锁,所以最后程序结果不对,因为这个没有放弃锁,所以t2等到t1执行完成后释放锁才执行。
public class MyContainer3 {

    // 添加volatile,使t2能够得到通知
    volatile List<Integer> list = new ArrayList<>();

    public void add(Integer o) {
        list.add(o);
    }

    public int size() {
        return list.size();
    }
    public static void main(String[] args) {
        MyContainer3 c = new MyContainer3();

        final Object lock = new Object();// 随便创建一个锁

        new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                System.out.println("t2启动");
                if (c.size() != 5) {
                    try {
                        lock.wait(); // 放入条件等待队列,放弃当前锁, 被阻塞
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                System.out.println("t2 结束");
            }
        }, "t2").start();

        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e1) {
            e1.printStackTrace();
        }
        new Thread(() -> {
            System.out.println("t1启动");
            synchronized (lock) {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    c.add(i);
                    System.out.println("add " + i);

                    if (c.size() == 5) {
                        lock.notify(); // 不会放弃当前锁,所以最后程序结果不对,因为这个没有放弃锁,所以t2得不到执行
                    }

                    try {
                        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }, "t1").start();
    }
}
  • 解决办法:
    notify之后,t1必须释放锁,t2退出后,也必须notify,通知t1继续执行;整个通信过程比较繁琐;
public class MyContainer4 {

    //添加volatile,使t2能够得到通知
    volatile List<Integer> list = new ArrayList<>();

    public void add(Integer o) {
        list.add(o);
    }

    public int size() {
        return list.size();
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyContainer4 c = new MyContainer4();

        final Object lock = new Object();

        new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                System.out.println("t2启动");
                if (c.size() != 5) {
                    try {
                        lock.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                System.out.println("t2 结束");
                //t1释放锁之后,我t2得到了执行,最后我还要通知t1继续执行
                lock.notify();
            }

        }, "t2").start();

        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e1) {
            e1.printStackTrace();
        }

        new Thread(() -> {
            System.out.println("t1启动");
            synchronized (lock) {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    c.add(i);
                    System.out.println("add " + i);

                    if (c.size() == 5) {
                        lock.notify();
                        //再加一个wait(), ---> 释放锁,让t2得以执行
                        try {
                            lock.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    try {
                        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }, "t1").start();
    }
}
  • 更高效的方式:
    使用Latch(门闩)替代wait notify来进行通知;
    好处是通信方式简单,同时也可以指定等待时间;
    使用await()和countdown()方法替代wait和notify;
    CountDownLatch不涉及锁定(这是和上面不同的,这比上面高效), 当count的值为零时当前线程继续运行(new CountDownCatch(count));
    当不涉及同步,只是涉及线程通信的时候,用synchronized + wait/notify就显得太重了;
    这时应该考虑countdownlatch/cyclicbarrier/semaphore
    代码:
public class MyContainer5 {

    //添加volatile,使t2能够得到通知
    volatile List<Integer> list = new ArrayList<>();

    public void add(Integer o) {
        list.add(o);
    }

    public int size() {
        return list.size();
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyContainer5 c = new MyContainer5();

        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);

        new Thread(() -> {
            System.out.println("t2启动");
            if (c.size() != 5) {
                try {
                    latch.await();
                    //也可以指定等待时间
                    //latch.await(5000, TimeUnit.MILLISECONDS);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println("t2 结束");
        }, "t2").start();

        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e1) {
            e1.printStackTrace();
        }

        new Thread(() -> {
            System.out.println("t1启动");
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                c.add(i);
                System.out.println("add " + i);

                if (c.size() == 5) {
                    // 打开门闩,让t2得以执行
                    latch.countDown(); // 调用一次countDown,构造函数中构造的那个值就-1,到了0,门栓就开了(通知t2运行)
                }
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

        }, "t1").start();
    }
}
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