Java wait() notify() join()用法讲解

一、wait()

1. 源码：

实际调用本地方法

2. 作用

• 释放当前锁，并让当前线程进入等待状态；timeoutMillis为等待时间，单位毫秒，如果为0则表示无限等待下去；
• 该方法使用前提是：当前执行线程必须持有该对象的锁；
• 该方法为Object对象方法，所有Java对象都能调用wait方法，因为所有对象都可以成为锁；

3. 示例

失败案例：

package com.suo.javacode.concurrent;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class WaitJoinTest {static ExecutorService cached = Executors.newCachedThreadPool();static final String LOCK_A = "lock-a";static final String LOCK_B = "lock-b";public static void main(String[] args) throws InterruptedException {cached.execute(()->{synchronized (LOCK_A) {System.out.println("线程-"+Thread.currentThread().getName()+"开始执行");try {LOCK_B.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("线程-"+Thread.currentThread().getName()+"执行结束");}});cached.shutdown();}
}

以上代码运行报错：

可以看到虽然调用线程持有锁对象，但和调用wait的对象不一致，仍然会报错java.lang.IllegalMonitorStateException ; 如何正常运行呢？只要把LOCK_A和LOCK_B统一即可

正确用法：

package com.suo.javacode.concurrent;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class WaitJoinTest {static ExecutorService cached = Executors.newCachedThreadPool();static final String LOCK_A = "lock-a";static final String LOCK_B = "lock-b";public static void main(String[] args) throws InterruptedException {cached.execute(()->{synchronized (LOCK_A) {System.out.println("线程-"+Thread.currentThread().getName()+"开始执行");try {LOCK_A.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("线程-"+Thread.currentThread().getName()+"执行结束");}});cached.shutdown();System.out.println("主线程结束");}
}

这里能调用成功，因为当前执行线程，拿到了LOCK_A的锁；这里代码会一直等待下去，可以设置时间，等待指定时间后会自动唤醒；也可以使用notify()方法；

二、notify()

1. 源码：都是本地方法

2. 作用

• notify()唤醒任意一个当前锁对象上，处于等待状态的线程；线程被唤醒后开始竞争锁；
• notifyAll() 唤醒当前锁对象上，所有处于等待状态的线程；被唤醒后开始竞争锁；
• 使用前提与wait()方法相同，执行线程必须持有该对象的锁；

3. 示例

package com.suo.javacode.concurrent;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class WaitJoinTest {static ExecutorService cached = Executors.newCachedThreadPool();static final String LOCK_A = "lock-a";static final String LOCK_B = "lock-b";public static void main(String[] args) throws InterruptedException {for(int i=0;i<3;i++) {cached.execute(()->{System.out.println("线程-"+Thread.currentThread().getName()+"开始执行并尝试获取锁");synchronized (LOCK_A) {try {Thread.sleep(1000);System.out.println("线程-"+Thread.currentThread().getName()+"进入等待并释放锁");LOCK_A.wait();System.out.println("线程-"+Thread.currentThread().getName()+"被唤醒同时拿到锁");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("线程-"+Thread.currentThread().getName()+"执行结束释放锁");}});}Thread.sleep(10000);for(int i=0;i<3;i++) {synchronized (LOCK_A) {LOCK_A.notify();System.out.println("唤醒任一线程");}}//或者使用LOCK_A.notifyAll();cached.shutdown();System.out.println("主线程结束");}
}

执行结果：

三、Java源码中的实际使用join()

1. join源码

从源码可以看出，join利用了wait方法来实现；millis>0时，只要线程还在运行，就会进入wait,等待millis时间结束或者线程结束，方法才能结束；millis==0时，只要线程没有执行完毕就会一直处于等待状态；因为代码中有while循环，notify唤醒后，也会立即进入下一次wait(),直到线程运行结束或者等待时间到期；

2. 作用

• 等待线程执行完成
• 只有Thread对象有该方法

3. 示例

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Runnable r = ()->{for(int i=0;i<10;i++) {System.out.println("线程-"+Thread.currentThread().getName()+":"+i);}};Thread t1 = new Thread(r);Thread t2 = new Thread(r);t1.start();t2.start();t1.join();System.out.println("主线程等待t1执行结束:"+System.currentTimeMillis());t2.join();System.out.println("主线程等待t2执行结束:"+System.currentTimeMillis());System.out.println("主线程结束");}

• 以上示例代码中的线程池仅作为测试使用，绝对不能用于生产，避免出现OOM;
• wait()和join()在实际使用中都需要设置时间，避免出现无法唤醒的状况，从而造成OOM;
• 实际使用中推荐使用CountDownLatch来代替join,使用join时无法使用线程池；

四、sleep和wait的异同

• 相同点：

  1. 都能让当前执行线程进入阻塞；

• 不同点：

   1.  sleep是Thread独有的静态方法 ,wait所有对象都有该方法；2.  sleep必须设置时间，wait可以不设置，且wait可以被notify唤醒；3.  sleep没有使用前提，wait必须持有对象锁；4.  sleep不会释放执行线程持有的锁对象，wait会释放锁；