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notify() 和 notifyAll() 是 Java 中用于线程间通信的方法，这两个方法都用于唤醒正在等待 (wait()) 的线程。然而，它们在工作方式和应用场景上有一些重要的区别。

notify() vs notifyAll()

1. notify():

   • 唤醒一个正在等待 (wait()) 的线程。
   • 如果有多个线程在等待，具体唤醒哪一个线程是不确定的。
   • 可能导致死锁，如果唤醒的线程不能使等待条件变为真，而其他线程仍然需要等待。

2. notifyAll():

   • 唤醒所有正在等待 (wait()) 的线程。
   • 确保所有等待的线程都有机会检查等待条件。

示例

假设有一个资源池，其中有一定数量的资源，线程可以从中获取资源。如果资源池为空，线程需要等待直到有资源可用。

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;public class ResourcePool {private final Queue<String> pool = new LinkedList<>();private final int capacity;public ResourcePool(int capacity) {this.capacity = capacity;}public synchronized void produce(String resource) throws InterruptedException {while (pool.size() == capacity) {wait();}pool.add(resource);notifyAll(); // 通知所有等待的线程资源可能可用}public synchronized String consume() throws InterruptedException {while (pool.isEmpty()) {wait();}String resource = pool.poll();notifyAll(); // 通知所有等待的线程可能有空间可用return resource;}public static void main(String[] args) {ResourcePool pool = new ResourcePool(2);// Producer threadThread producer = new Thread(() -> {try {for (int i = 1; i <= 5; i++) {pool.produce("Resource " + i);System.out.println("Produced Resource " + i);Thread.sleep(500); // 模拟生产时间}} catch (InterruptedException e) {Thread.currentThread().interrupt();}});// Consumer threadThread consumer = new Thread(() -> {try {for (int i = 1; i <= 5; i++) {String resource = pool.consume();System.out.println("Consumed " + resource);Thread.sleep(1000); // 模拟消费时间}} catch (InterruptedException e) {Thread.currentThread().interrupt();}});producer.start();consumer.start();}
}

说明

1. while 循环与 wait():

   • 在调用 wait() 之前，应该使用 while 循环来检查等待条件。这是因为 wait() 可能会在条件尚未满足时被中断（例如，由 notifyAll() 唤醒，但条件仍未满足）。
   • 在 produce() 和 consume() 方法中，使用 while 循环来确保在调用 wait() 前后都检查条件。

2. notify() 可能导致死锁:

   • 如果我们使用 notify() 而不是 notifyAll()，可能会唤醒一个不能使条件变为真的线程，而其他线程仍然需要等待，导致死锁。
   • 在上面的例子中，如果我们使用 notify()，可能会出现生产者线程唤醒另一个生产者线程（而资源池已满），或者消费者线程唤醒另一个消费者线程（而资源池为空）的情况，导致死锁。

3. notifyAll() 确保所有线程都有机会检查条件:

   • 使用 notifyAll() 可以确保所有等待的线程都被唤醒，并且都有机会检查等待条件是否满足。
   • 在上面的代码中，notifyAll() 确保无论是生产者还是消费者线程，都能在资源池状态改变时被唤醒，并检查条件是否满足。

结语

• 使用 notify() 需要非常小心，确保唤醒的线程能够正确处理接下来的事项，否则可能导致死锁。
• notifyAll() 更加安全和保守，适用于大多数场景，确保所有等待的线程都有机会检查条件。
• 在使用 wait() 时，应配合 while 循环使用，以确保在条件不满足时能够重新进入等待状态。