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如何实现Java线程间的通信_wait/notify与Condition应用

P粉602998670

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发布时间:2026-03-13 08:20:37

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来源于php中文网

原创

wait/notify 必须在对应对象的 synchronized 块内调用,否则抛 IllegalMonitorStateException;Condition 的 await/signal 必须与 ReentrantLock 绑定使用,且需用 while 循环防范虚假唤醒并正确处理中断。

如何实现java线程间的通信_wait/notify与condition应用

wait/notify 必须在 synchronized 块里调用

直接调用 wait()notify() 会抛 IllegalMonitorStateException,因为这两个方法依赖当前线程持有对象的 monitor 锁。不是“加了锁就行”,而是必须在该对象的同步块内调用——比如对 obj 调用 obj.wait(),就得写在 synchronized(obj) { ... } 里。

  • 常见错误:在 synchronized(this) 块里调用了另一个对象的 wait(),锁对象不匹配,照样报错
  • 别用 Thread.sleep() 模拟等待——它不释放锁,也不参与通信逻辑
  • wait() 会释放锁并挂起线程;notify() 不释放锁,只是唤醒一个等待线程,被唤醒的线程要重新竞争锁才能继续执行

Condition 的 await/signal 要和 ReentrantLock 绑定使用

Condition 不是独立存在的,它必须由 ReentrantLock 实例通过 newCondition() 创建。脱离锁实例直接 new Condition() 会编译失败;单独调用 await() 而没先 lock.lock(),运行时抛 IllegalMonitorStateException

  • 一个 ReentrantLock 可以创建多个 Condition,适合不同等待条件(比如“缓冲区非空”和“缓冲区非满”各用一个)
  • signal() 唤醒的是同个 Condition 上等待的线程,不会误唤醒其他条件的线程,比 notify() 更精准
  • 务必在 try-finally 中释放锁:lock.lock(); try { condition.await(); } finally { lock.unlock(); }

虚假唤醒(spurious wakeup)必须用 while 循环检查条件

无论 wait() 还是 await(),都可能在没有被显式唤醒、也没有超时的情况下返回。JVM 规范允许这种行为,Linux futex、Windows WaitForSingleObject 都有类似机制。所以永远不要用 if 判断条件后直接 wait,否则可能跳过检查,导致逻辑错乱。

  • 正确写法是 while (!conditionMet) { obj.wait(); }while (!conditionMet) { condition.await(); }
  • 典型场景:生产者-消费者中,消费者不能只判断“队列为空”就 wait,得循环检查“队列是否仍为空”
  • 即使只有一个生产者一个消费者,也不能省掉 while——虚假唤醒和条件竞争是两个独立问题

notify() 和 signal() 不保证唤醒顺序,别依赖 FIFO

notify() 随机选一个等待线程唤醒;signal() 默认也是非公平唤醒(除非 ReentrantLock 构造时传 true 开启公平模式)。这意味着:唤醒顺序 ≠ 等待顺序,更不等于你期望的业务顺序。

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  • 如果业务强依赖唤醒顺序(比如任务优先级),得自己维护等待队列,用 signalAll() + 条件过滤,或改用 PriorityBlockingQueue 等更高层结构
  • notifyAll() / signalAll() 开销更大,但能避免因漏唤醒导致的死锁——尤其在多个条件共用同一把锁时,推荐优先考虑
  • 别在循环里反复 notify():一次唤醒就够了,多调用没额外效果,还可能干扰调度

最易被忽略的一点:wait()await() 都可能被中断,必须处理 InterruptedException。不响应中断不仅违反协作原则,还会让线程卡死在等待状态,且无法被 Thread.interrupt() 正常终止。

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