Java中等待喚醒機制的原理是什么

本篇文章為大家展示了Java中等待喚醒機制的原理是什么，內容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細介紹希望你能有所收獲。

線程的狀態

首先了解一下什么是線程的狀態，線程狀態就是當線程被創建（new），并且啟動（start）后，它不是一啟動就進入了執行狀態（run），也不是一直都處于執行狀態。

這里說一下Java 的Thread類里面有一個State方法，這個方法里面涵蓋了6種線程的狀態，如下：

public enum State {
  // 尚未啟動的線程的線程狀態。
  NEW,

  // 可運行線程的線程狀態。
  RUNNABLE,

  // 線程的線程狀態被阻塞，等待監視器鎖定。
  BLOCKED,

  // 等待線程的線程狀態。
  WAITING,

  // 具有指定等待時間的等待線程的線程狀態。
  TIMED_WAITING,

  // 終止線程的線程狀態。
  TERMINATED;
}

導致這六種線程狀態發生的條件

New -- 新建

線程剛被創建，不過還沒有被啟動（還沒有調用start方法）

Runnable -- 可運行

處于可運行狀態的線程正在Java虛擬機中執行，但是它可能正在等待來自操作系統（例如處理器）的其他資源。

Blocked -- 鎖阻塞
當一個線程想獲取一個對象鎖，不過該對象鎖被其它的線程持有時，該線程就會進入鎖阻塞狀態；當該線程持有鎖的時候，該線程將會變成可運行的狀態。

Waiting -- 無限等待

當一個線程在等待另一個線程執行一個（喚醒）動作時，該線程就會進入無限等待狀態。進入這個狀態后是不能自動喚醒的，要等待另一個線程調用notify()方法，或notifyall()方法才能夠被喚醒。

Timed_Waiting -- 計時等待

類似于無限等待狀態，有幾個方法有超時參數，如：Thread.sleep、Object.wait方法。調用這些方法，進入計時等待狀態。計時等待狀態將會一直保持到超時期滿或者接收到喚醒通知。

terminated -- 被終止

1、因為run方法的正常退出而死亡。

2、因為沒有捕獲的異常，終止了run方法而死亡。

等待喚醒案例切入

顧客要去飯店吃飯，自助下單，說明要吃什么，數量是多少。下完單以后，顧客就等待該飯店廚師做飯菜，也就是Waiting狀態（無限等待狀態）。

廚師收到下單信息，開始做飯菜，做好飯菜，把飯菜遞到顧客桌面上，顧客看到飯菜已經來了（notify方法），就可以開吃了（等待喚醒機制）。

Java代碼實現（線程之間的通信）

分析

創建一個顧客線程：下單，告知廚師要什么菜，菜的數量，調用wait方法，放棄CPU的執行，進入到無限等待狀態（Waiting）

創建一個廚師線程：看到下單，花了3秒鐘做飯菜，做好之后，調用notify方法，喚醒顧客吃飯了。

注意

顧客線程和廚師線程，必須使用同步代碼塊包裹起來，保證等待和喚醒只能有一個在執行。

同步使用的鎖對象必須保證唯一。

只有鎖對象才能夠調用Object.wait方法和Object.notify方法。

代碼

public class Demo01WaitNotify {
  public static void main(String[] args) {
    // 創建鎖對象（要保證鎖唯一）
    Object object = new Object();

    // 創建一個顧客線程
    new Thread() {
      @Override
      public void run() {
        // 使用同步代碼塊包裹起來，保證等待和喚醒只能有一個在執行。
        synchronized (object) {
          // 顧客下單
          System.out.println("我要一個西虹市炒番茄，一個馬鈴薯炒土豆，兩碗米飯");
          // 調用wait方法，放棄CPU的執行，進入到無限等待狀態（Waiting）
          try {
            object.wait();
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
          // 喚醒之后（飯菜上來后），吃飯！！！真香。
          System.out.println("我就是餓死，從這里跳下去，也不會吃你們一口飯。。。真香！！！！");
        }
      }
    }.start();

    // 創建一個廚師線程
    new Thread() {
      @Override
      public void run() {
        // 廚師收到下單請求，花三秒鐘把飯菜做好
        try {
          Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
        // 使用同步代碼塊包裹起來，保證等待和喚醒只能有一個在執行。
        synchronized (object) {
          System.out.println("我的飯菜三秒鐘做好了，你食唔食哦？");
          // 做好之后，調用notify方法，喚醒顧客吃飯了。
          object.notify();
        }
      }
    }.start();
  }
}

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