wait, notify 和 notifyAll，這些在多線程中被經常用到的保留關鍵字，在實際開發的時候很多時候卻並沒有被大家重視。本文對這些關鍵字的使用進行了描述。
在 Java 中可以用 wait、notify 和 notifyAll 來實現線程間的通信。。舉個例子，如果你的Java程序中有兩個線程——即生產者和消費者，那麼生產者可以通知消費者，讓消費者開始消耗數據，因爲隊列緩衝區中有內容待消費（不爲空）。相應的，消費者可以通知生產者可以開始生成更多的數據，因爲當它消耗掉某些數據後緩衝區不再爲滿。
我們可以利用wait()來讓一個線程在某些條件下暫停運行。例如，在生產者消費者模型中，生產者線程在緩衝區爲滿的時候，消費者在緩衝區爲空的時候，都應該暫停運行。如果某些線程在等待某些條件觸發，那當那些條件爲真時，你可以用 notify 和 notifyAll 來通知那些等待中的線程重新開始運行。不同之處在於，notify 僅僅通知一個線程，並且我們不知道哪個線程會收到通知，然而 notifyAll 會通知所有等待中的線程。換言之，如果只有一個線程在等待一個信號燈，notify和notifyAll都會通知到這個線程。但如果多個線程在等待這個信號燈，那麼notify只會通知到其中一個，而其它線程並不會收到任何通知，而notifyAll會喚醒所有等待中的線程。
如何使用Wait
儘管關於wait和notify的概念很基礎，它們也都是Object類的函數，但用它們來寫代碼卻並不簡單。如果你在面試中讓應聘者來手寫代碼，用wait和notify解決生產者消費者問題，我幾乎可以肯定他們中的大多數都會無所適從或者犯下一些錯誤，例如在錯誤的地方使用 synchronized 關鍵詞，沒有對正確的對象使用wait，或者沒有遵循規範的代碼方法。說實話，這個問題對於不常使用它們的程序員來說確實令人感覺比較頭疼。
第一個問題就是，我們怎麼在代碼裏使用wait()呢？因爲wait()並不是Thread類下的函數，我們並不能使用Thread.call()。事實上很多Java程序員都喜歡這麼寫，因爲它們習慣了使用Thread.sleep()，所以他們會試圖使用wait() 來達成相同的目的，但很快他們就會發現這並不能順利解決問題。正確的方法是對在多線程間共享的那個Object來使用wait。在生產者消費者問題中，這個共享的Object就是那個緩衝區隊列。
第二個問題是，既然我們應該在synchronized的函數或是對象裏調用wait，那哪個對象應該被synchronized呢？答案是，那個你希望上鎖的對象就應該被synchronized，即那個在多個線程間被共享的對象。在生產者消費者問題中，應該被synchronized的就是那個緩衝區隊列。
永遠在循環（loop）裏調用 wait 和 notify，不是在 If 語句
現在你知道wait應該永遠在被synchronized的背景下和那個被多線程共享的對象上調用，下一個一定要記住的問題就是，你應該永遠在while循環，而不是if語句中調用wait。因爲線程是在某些條件下等待的——在我們的例子裏，即“如果緩衝區隊列是滿的話，那麼生產者線程應該等待”，你可能直覺就會寫一個if語句。但if語句存在一些微妙的小問題，導致即使條件沒被滿足，你的線程你也有可能被錯誤地喚醒。所以如果你不在線程被喚醒後再次使用while循環檢查喚醒條件是否被滿足，你的程序就有可能會出錯——例如在緩衝區爲滿的時候生產者繼續生成數據，或者緩衝區爲空的時候消費者開始小號數據。所以記住，永遠在while循環而不是if語句中使用wait！Java wait(), notify(), notifyAll() 範例
下面我們提供一個使用wait和notify的範例程序。在這個程序裏，我們使用了上文所述的一些代碼規範。我們有兩個線程，分別名爲PRODUCER（生產者）和CONSUMER（消費者），他們分別繼承了了Producer和Consumer類，而Producer和Consumer都繼承了Thread類。Producer和Consumer想要實現的代碼邏輯都在run()函數內。Main線程開始了生產者和消費者線程，並聲明瞭一個LinkedList作爲緩衝區隊列（在Java中，LinkedList實現了隊列的接口）。生產者在無限循環中持續往LinkedList裏插入隨機整數直到LinkedList滿。我們在while(queue.size == maxSize)循環語句中檢查這個條件。請注意到我們在做這個檢查條件之前已經在隊列對象上使用了synchronized關鍵詞，因而其它線程不能在我們檢查條件時改變這個隊列。如果隊列滿了，那麼PRODUCER線程會在CONSUMER線程消耗掉隊列裏的任意一個整數，並用notify來通知PRODUCER線程之前持續等待。在我們的例子中，wait和notify都是使用在同一個共享對象上的。package com.niepengfei.test4;
import java.util.Queue;
import java.util.Random;
public class MyProcduer implements Runnable{
private Queue<Integer> quene;
private int maxSize;
public MyProcduer(Queue<Integer> quene,int maxSize) {
super();
this.quene = quene;
this.maxSize = maxSize;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
synchronized (quene) {
while (quene.size() == maxSize) {
System.out.println("緩衝區已經滿了，請消費者消費");
try {
quene.wait();//當前線程暫停，並釋放鎖
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//產生一個隨進數，放進緩衝區
Random random = new Random();
int i = random.nextInt();
quene.add(i);
System.out.println("生產了數字:"+i);
quene.notifyAll();
}
}
}
}
package com.niepengfei.test4;
import java.util.Queue;
public class MyConsumer implements Runnable{
private Queue<Integer> quene;
private int maxSize;
public MyConsumer(Queue<Integer> quene,int maxSize) {
super();
this.quene = quene;
this.maxSize = maxSize;
}
@Override
public void run() {
while(true){
synchronized (quene) {
while (quene.isEmpty()) {
try {
System.out.println("緩衝區已經沒有數字了，請生產者生產");
quene.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("消費者消費了：" + quene.remove());
quene.notifyAll();
}
}
}
}
package com.niepengfei.test4;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Queue<Integer> queue = new LinkedList<Integer>();
MyProcduer procduer = new MyProcduer(queue, 10);
MyConsumer consumer = new MyConsumer(queue, 10);
new Thread(procduer).start();
new Thread(consumer).start();
}
}
本文重點：
1. 你可以使用wait和notify函數來實現線程間通信。你可以用它們來實現多線程（>3）之間的通信。
2. 永遠在synchronized的函數或對象裏使用wait、notify和notifyAll，不然Java虛擬機會生成 IllegalMonitorStateException。
3. 永遠在while循環裏而不是if語句下使用wait。這樣，循環會在線程睡眠前後都檢查wait的條件，並在條件實際上並未改變的情況下處理喚醒通知。
4. 永遠在多線程間共享的對象（在生產者消費者模型裏即緩衝區隊列）上使用wait。
5. 基於前文提及的理由，更傾向用 notifyAll()，而不是 notify()。