爲什麼 wait/notify/notifyAll 在 Object 類定義而不是 Thread 類?

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作者:Yujiaao

來源:segmentfault.com/a/1190000019962661

一個較難回答的 Java 問題, Java 編程語言又不是你設計的,你如何回答這個問題呢?需要對 Java 編程的常識進行深入瞭解纔行。

這個問題的好在它能反映面試者是否對 wait - notify 機制有沒有了解, 以及他相關知識的理解是否明確。就像爲什麼 Java 中不支持多繼承或者爲什麼 String 在 Java 中是 final 的問題一樣,這個問題也可能有多個答案。

爲什麼在 Object 類中定義 wait 和 notify 方法,每個人都能說出一些理由。

從我的面試經驗來看, wait 和 nofity 仍然是大多數Java 程序員最困惑的,特別是2到3年的開發人員,如果他們要求使用 wait 和 notify, 他們會很困惑。

因此,如果你去參加 Java 面試,請確保對 wait 和 notify 機制有充分的瞭解,並且可以輕鬆地使用 wait 來編寫代碼,並通過“生產者-消費者”問題或實現阻塞隊列等了解通知的機制。

爲什麼等待和通知需要從同步塊或方法中調用, 以及 Java 中的 wait,sleep 和 yield 方法之間的差異,如果你還沒有讀過相關知識,一定要看看。

爲何 wait,notify 和 notifyAll 屬於 Object 類? 爲什麼它們不應該在 Thread 類中? 以下觀點我認爲是有道理的:

1) wait 和 notify 不僅僅是普通方法或同步工具,更重要的是它們是 Java 中兩個線程之間的通信機制。

對語言設計者而言, 如果不能通過 Java 關鍵字(例如 synchronized)實現通信此機制,同時又要確保這個機制對每個對象可用, 那麼 Object 類則是的合理的聲明位置。

記住同步和等待通知是兩個不同的領域,不要把它們看成是相同的或相關的。同步是提供互斥並確保 Java 類的線程安全,而 wait 和 notify 是兩個線程之間的通信機制。

2) 每個對象都可上鎖,這是在 Object 類而不是 Thread 類中聲明 wait 和 notify 的另一個原因。

3) 在 Java 中,爲了進入代碼的臨界區,線程需要鎖定並等待鎖,他們不知道哪些線程持有鎖,而只是知道鎖被某個線程持有, 並且需要等待以取得鎖, 而不是去了解哪個線程在同步塊內,並請求它們釋放鎖。

4) Java 是基於 Hoare 的監視器的思想:

http://en.wikipedia.org/wiki/Monitor_%28synchronization%29

在Java中,所有對象都有一個監視器。

線程在監視器上等待,爲執行等待,我們需要2個參數:

  • 一個線程

  • 一個監視器(任何對象)

在 Java 設計中,線程不能被指定,它總是運行當前代碼的線程。但是,我們可以指定監視器(這是我們稱之爲等待的對象)。

這是一個很好的設計,因爲如果我們可以讓任何其他線程在所需的監視器上等待,這將導致“入侵”,影響線程執行順序,導致在設計併發程序時會遇到困難。

請記住,在 Java 中,所有在另一個線程的執行中造成入侵的操作都被棄用了(例如 Thread.stop 方法)。

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