Java并发编程中wait和notify怎么用_正确使用方式说明

wait和notify必须在synchronized块中调用,否则抛IllegalMonitorStateException;需用同一锁对象、while循环检测条件、volatile或锁保护条件变量,优先用notifyAll(),禁用sleep轮询。

wait 和 notify 必须在 synchronized 块中调用

直接调用 wait()notify() 会抛出 IllegalMonitorStateException,因为这两个方法要求当前线程必须持有对象的监视器锁。JVM 不允许在未加锁状态下唤醒或挂起线程。

常见错误写法:

obj.wait(); // 抛异常:java.lang.IllegalMonitorStateException

正确写法要点:

  • 必须用 synchronized(obj) { ... } 包裹调用
  • 不能用 synchronized(this) 混淆锁对象——wait()notify() 的锁对象必须是同一个实例
  • 推荐显式使用共享对象(如 private final Object lock = new Object();),避免锁粒度失控

wait 调用后要配合 while 循环判断条件

wait() 返回不等于“条件已满足”,它只表示被唤醒,可能是虚假唤醒(spurious wakeup)或其它线程误通知。跳过条件重检会导致逻辑错乱甚至死锁。

错误示范(if 判断):

synchronized (lock) {
    if (!ready) {
        lock.wait();
    }
    // 此处 ready 不一定为 true
}

正确写法(while 循环):

synchronized (lock) {
    while (!ready) {
        lock.wait();
    }
    // 此时 ready 一定为 true(假设其他线程只在设置 ready=true 后 notify)
}

关键点:

  • 条件变量(如 ready)必须是 volatile 或由同一把锁保护,否则可能读到过期值
  • 所有修改该条件的地方,都必须在 synchronized(lock) 块内,并配对调用 notify()notifyAll()

notify 和 notifyAll 的选择取决于等待者是否等价

notify() 只唤醒一个等待线程,notifyAll() 唤醒所有。选错会导致线程饥饿或逻辑阻塞。

适用场景:

  • notify():多个线程等待**同一条件**,且唤醒任意一个都能推进系统(例如线程池取任务)
  • notifyAll():等待线程关心**不同子条件**,或无法保证被唤醒者恰好满足其需求(例如生产者-消费者中,有多个消费者和多个生产者共用同一锁)
  • 绝大多数业务场景建议优先用 notifyAll() —— 它更安全,性能差异在现代 JVM 中可忽略

注意:notify() 不保证唤醒“最先 wait 的线程”,JVM 调度无序;也不保证唤醒后立即执行——它只是从等待队列移出,仍需重新竞争锁。

不要用 Thread.sleep 替代 wait/notify 实现线程协作

轮询 + Thread.sleep() 看似简单,但问题明显:

  • 浪费 CPU(即使 sleep,唤醒时机不可控,常需保守设长间隔)
  • 响应延迟高(比如 sleep(100ms),条件就绪后最多再等 100ms 才发现)
  • 无法实现精确的“某事件发生即响应”,只能近似“定期检查”
  • 无法与锁机制协同,易引发竞态(如检查条件和后续操作之间被抢占)

真正需要等待某个状态变化时,wait/notify 是唯一能兼顾效率与准确性的原生方案。如果觉得难用,应考虑 java.util.concurrent 中更高阶的工具(如 BlockingQueueCountDownLatch

Phaser),而不是退回到忙等。

最常被忽略的一点:wait/notify 的对象锁,和业务逻辑中用于保护共享变量的锁,必须是同一个对象——漏掉这点,整个协作机制就失效了。