Java多线程学习：wait与notify方法的使用

在java多线程编程中，最被经常用到的便是wait与notfiy方法，这两个方法可以用来更加精确地控制被同步的代码，从而使得被同步的代码最小化，提高并发效率。

当某个类的某个方法被标记为synchronized时，这个方法在同一时间只能被一个线程访问。此时这个方法中的所有代码都是被同步的，只有当一个线程执行完所有的代码之后，下一个线程才能开始执行。当被同步的方法代码量比较小，而且每一步执行都非常快的时候仅仅使用synchronized关键字就够了。但是，如果被同步的方法里面有一些代码是可以被共享的，而且这些能够被共享的代码里面存在比较耗时的操作时，仅仅使用synchronized关键字就无法达到最高的效率，这个时候可以使用wait与notify方法来对并发访问做更进一步的控制。首先看两段代码：

public class TestThread {
	private boolean isIdle = true;
	
	public synchronized void work(){
		/*
		 * Some work which can be shared
		 */
		try {
			/*
			 * to check if we can have this object's monitor
			 */
			if(!isIdle){
				System.out.println(Thread.currentThread().toString() + ":I'm waiting....");
			}
			while(!isIdle){
				wait();
			}
			
			/*
			 * to set isIdle to false, I'm working....
			 */
			this.isIdle = false;
			System.out.println(Thread.currentThread().toString() + ":I'm working....");
			Thread.currentThread().sleep(1000);
			System.out.println(Thread.currentThread().toString() + ":I'm finished....");
			
			/*
			 * to notify all other thread which is waiting for this object's monitor
			 */
			this.isIdle = true;
			notifyAll();
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

   在上面的类中定义了一个方法work，在这个方法中的try块之前可以执行一些可共享的代码，而try块中的代码是不能够被共享的。因此，我们在进入try之后会首先判断标志isIdle是否为true，如果为true就表示当前没有其他线程正在访问，因此当前线程就获得了执行try块中代码的权利。在执行代码前当前线程会将isIdle设置成false，这样当其他线程进入try，之后就会发现isIdle为false，从而进入等待状态。
   当一个线程执行完try中的代码之后，会将isIdle重新设置为true，同是使用notifyAll方法通知所有等待获得执行try块中代码的权利的线程。
   下面这个类用来测试上面的TestThread：

public class ThreadTester {
	private static TestThread tt = new TestThread();
	
	public static void main(String[] args){
		for(int i = 0; i < 5; i++){
			new Thread(new Runnable(){
				public void run(){
					tt.work();
				}
			}).start();
		}
	}
}

这个类在main方法中启动了五个不同线程访问TestThread的work方法，从打印结果中可以看出，每次线程的执行顺序都会有些许的差别。

第一次运行：

Thread[Thread-0,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-0,5,main]:I'm finished....
Thread[Thread-1,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-1,5,main]:I'm finished....
Thread[Thread-3,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-3,5,main]:I'm finished....
Thread[Thread-2,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-2,5,main]:I'm finished....
Thread[Thread-4,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-4,5,main]:I'm finished....

第二次运行：

Thread[Thread-0,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-0,5,main]:I'm finished....
Thread[Thread-2,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-2,5,main]:I'm finished....
Thread[Thread-1,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-1,5,main]:I'm finished....
Thread[Thread-4,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-4,5,main]:I'm finished....
Thread[Thread-3,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-3,5,main]:I'm finished....