Java并发协作指南:如何使用Object中wait与notify阻塞唤醒

大杰姑娘_7000

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2026-03-31

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原创

java中wait()和notify()必须在synchronized块中对同一对象调用,且需用while循环检查条件以防止虚假唤醒;notify()唤醒单个线程,notifyall()唤醒所有,选择取决于等待逻辑是否同质。

java并发协作指南:如何使用object中wait与notify阻塞唤醒

Java中用wait()和notify()实现线程协作,核心不是“调用就生效”,而是必须配合synchronized锁、在正确对象上操作,并严格遵循“检查-等待-使用”循环模式。漏掉任一环节都可能造成死锁、虚假唤醒或IllegalMonitorStateException。

必须在synchronized块中调用

wait()、notify()、notifyAll()只能在持有对应对象监视器(monitor)时调用,否则抛出IllegalMonitorStateException。也就是说,它们必须出现在synchronized(obj) { ... }内部,且obj必须与调用方法的对象一致。

  • 错误写法:obj.wait()但没对obj加锁,或锁的是this却调用obj.wait()
  • 正确写法:synchronized(obj) { obj.wait(); } 或 synchronized(this) { this.wait(); }
  • 注意:wait()会自动释放当前持有的锁,线程进入WAITING状态;被唤醒后需重新竞争该锁,获得后才继续执行

永远用while循环检查条件,不用if

线程被唤醒不等于条件已满足——可能因虚假唤醒(spurious wakeup)或其它线程抢先修改了状态。因此,wait()必须放在while循环中,每次唤醒后重新校验业务条件。

Java Maven Common
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  • 反例(危险):if (queue.isEmpty()) wait(); → 唤醒后直接消费,可能NPE
  • 正例(安全):while (queue.isEmpty()) wait(); → 唤醒后先再判断,不满足则继续等
  • 典型场景:生产者-消费者中,消费者要等队列非空,生产者要等队列未满,都必须用while

notify() vs notifyAll():按协作模型选

notify()随机唤醒一个等待线程,notifyAll()唤醒所有等待线程。选择取决于等待者是否“同质”以及条件是否互斥。

  • 用notify():当多个线程等待同一条件,且只需一个被唤醒就能推进(如单个任务队列,一个消费者取走任务后,其他消费者仍无事可做)
  • 用notifyAll():当等待条件不同,或唤醒一个可能导致状态不一致(如同时有“队列空”和“队列满”两个条件在同一个锁对象上等待)
  • 常见陷阱:只用notify()但存在多种等待逻辑,结果唤醒错的线程,它检查条件不满足又回去等,真正需要的线程却一直没被唤醒

推荐搭配volatile + while + synchronized的标准模板

一个健壮的等待/通知结构通常包含三要素:可变状态(建议volatile修饰)、同步块保护、循环检查。例如实现简单阻塞队列的take操作:

private final Object lock = new Object();
private volatile boolean ready = false;

public void waitForReady() throws InterruptedException {
    synchronized (lock) {
        while (!ready) {
            lock.wait();
        }
        // 此处ready为true,且已重新获得lock
    }
}

public void setReady() {
    synchronized (lock) {
        ready = true;
        lock.notify(); // 或 notifyAll()
    }
}

volatile保证状态变更对所有线程可见,synchronized保证原子性和内存语义,while防御虚假唤醒——三者缺一不可。

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