Java中wait與notify方法的使用

在java多線程編程中，最被經常用到的便是wait與notfiy方法，這兩個方法可以用來更加精確地控制被同步的代碼，從而使得被同步的代碼最小化，提高併發效率。
當某個類的某個方法被標記爲synchronized時，這個方法在同一時間只能被一個線程訪問。此時這個方法中的所有代碼都是被同步的，只有當一個線程執行完所有的代碼之後，下一個線程才能開始執行。當被同步的方法代碼量比較小，而且每一步執行都非常快的時候僅僅使用synchronized關鍵字就夠了。但是，如果被同步的方法裏面有一些代碼是可以被共享的，而且這些能夠被共享的代碼裏面存在比較耗時的操作時，僅僅使用synchronized關鍵字就無法達到最高的效率，這個時候可以使用wait與notify方法來對併發訪問做更進一步的控制。首先看兩段代碼：

public class TestThread {
	private boolean isIdle = true;

	public synchronized void work(){
		/*
		 * Some work which can be shared
		 */
		try {
			/*
			 * to check if we can have this object's monitor
			 */
			if(!isIdle){
				System.out.println(Thread.currentThread().toString() + ":I'm waiting....");
			}
			while(!isIdle){
				wait();
			}

			/*
			 * to set isIdle to false, I'm working....
			 */
			this.isIdle = false;
			System.out.println(Thread.currentThread().toString() + ":I'm working....");
			Thread.currentThread().sleep(1000);
			System.out.println(Thread.currentThread().toString() + ":I'm finished....");

			/*
			 * to notify all other thread which is waiting for this object's monitor
			 */
			this.isIdle = true;
			notifyAll();
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

在上面的類中定義了一個方法work，在這個方法中的try塊之前可以執行一些可共享的代碼，而try塊中的代碼是不能夠被共享的。因此，我們在進入try之後會首先判斷標誌isIdle是否爲true，如果爲true就表示當前沒有其他線程正在訪問，因此當前線程就獲得了執行try塊中代碼的權利。在執行代碼前當前線程會將isIdle設置成false，這樣當其他線程進入try，之後就會發現isIdle爲false，從而進入等待狀態。
當一個線程執行完try中的代碼之後，會將isIdle重新設置爲true，同是使用notifyAll方法通知所有等待獲得執行try塊中代碼的權利的線程。
下面這個類用來測試上面的TestThread：

public class ThreadTester {
	private static TestThread tt = new TestThread();

	public static void main(String[] args){
		for(int i = 0; i < 5; i++){
			new Thread(new Runnable(){
				public void run(){
					tt.work();
				}
			}).start();
		}
	}
}

這個類在main方法中啓動了五個不同的線程來訪問TestThread的work方法，從打印的結果中可以看出，每次線程的執行順序都會有些許的差別。
日誌：
第一次運行：

Thread[Thread-0,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-0,5,main]:I'm finished....
Thread[Thread-1,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-1,5,main]:I'm finished....
Thread[Thread-3,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-3,5,main]:I'm finished....
Thread[Thread-2,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-2,5,main]:I'm finished....
Thread[Thread-4,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-4,5,main]:I'm finished....

第二次運行：

Thread[Thread-0,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-0,5,main]:I'm finished....
Thread[Thread-2,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-2,5,main]:I'm finished....
Thread[Thread-1,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-1,5,main]:I'm finished....
Thread[Thread-4,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-4,5,main]:I'm finished....
Thread[Thread-3,5,main]:I'm working....
Thread[Thread-3,5,main]:I'm finished....