Java中的notify()和notifyAll()：深入理解与应用
Java中的notify()和notifyAll()：深入理解与应用
在Java多线程编程中，notify() 和 notifyAll() 是两个非常重要的方法，它们用于线程间的通信和同步。让我们深入探讨这两个方法的作用、区别以及在实际应用中的使用场景。
notify()方法
notify() 方法是Object类中的一个方法，用于唤醒在当前对象监视器上等待的单个线程。如果有多个线程在等待，则只能随机唤醒其中一个。它的主要作用是通知一个等待的线程，某个条件已经满足，可以继续执行了。
使用场景：
- 当一个线程完成了一项任务，并希望通知其他线程可以开始工作时。
- 在生产者-消费者模型中，生产者生产完一个产品后，通知消费者可以消费了。
示例代码：
synchronized (lock) {
while (!condition) {
lock.wait();
}
// 执行相关操作
lock.notify();
}notifyAll()方法
与 notify() 不同，notifyAll() 方法会唤醒所有在当前对象监视器上等待的线程。这在某些情况下非常有用，特别是当多个线程都在等待同一个条件时。
使用场景：
- 当多个线程都在等待同一个资源或条件时，确保所有线程都有机会检查条件是否满足。
- 在复杂的多线程环境中，避免线程饥饿问题。
示例代码：
synchronized (lock) {
while (!condition) {
lock.wait();
}
// 执行相关操作
lock.notifyAll();
}区别与选择
- notify() 可能会导致线程饥饿，因为它只唤醒一个线程，而其他线程可能永远不会被唤醒。
- notifyAll() 虽然更安全，但会增加上下文切换的开销，因为所有等待的线程都会被唤醒。
在选择使用 notify() 还是 notifyAll() 时，需要考虑以下几点：
- 如果只有一个线程在等待，可以使用 notify()。
- 如果有多个线程在等待，且这些线程可能对同一个条件感兴趣，使用 notifyAll() 更安全。
- 如果条件变化频繁，且每个线程都需要检查条件，使用 notifyAll() 可以避免线程饥饿。
实际应用
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生产者-消费者模型：在这种模型中，生产者生产数据并通知消费者，消费者消费数据后通知生产者可以继续生产。使用 notify() 或 notifyAll() 可以确保线程间的协调。
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读写锁：在读写锁的实现中，notifyAll() 可以用来唤醒所有等待的读线程或写线程，确保公平性。
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缓存系统：当缓存更新时，可以使用 notifyAll() 来通知所有等待的线程缓存已经更新，可以重新获取数据。
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数据库连接池：当连接被释放时，notify() 可以通知一个等待的线程连接可用，而 notifyAll() 可以确保所有等待的线程都有机会获取连接。
注意事项
- 必须在同步块或方法内调用 notify() 和 notifyAll()，否则会抛出
IllegalMonitorStateException。 - 调用 notify() 或 notifyAll() 后，线程不会立即释放锁，只有当同步块或方法执行完毕后，锁才会释放。
- 应谨慎使用 notify()，因为它可能导致线程饥饿问题。
通过理解 notify() 和 notifyAll() 的工作原理和应用场景，我们可以更好地设计和优化多线程程序，确保线程间的协调和效率。希望这篇文章能帮助大家在Java多线程编程中更好地使用这些方法。