Java中的wait()详解：解锁高效多线程同步的奥秘

引言

在多线程编程中，同步是确保线程安全的关键。Java提供了多种同步机制，其中wait()方法是一个强大的工具，用于在对象级别上实现线程间的通信和同步。本文将深入探讨wait()方法的工作原理、用法以及它在多线程同步中的应用。

wait()方法概述

wait()方法是Object类的一部分，因此所有Java对象都可以调用它。当线程调用wait()方法时，它会释放当前持有的所有监视器锁（即对象锁），然后等待直到另一个线程调用该对象的notify()或notifyAll()方法。

wait()方法的使用场景

当一个线程需要等待某个条件成立时。
当一个线程需要等待另一个线程完成某些操作后才能继续执行。

wait()方法的基本用法

synchronized (object) {
    // 等待某个条件
    object.wait();
}

在上面的代码中，object是我们要同步的对象，而synchronized块确保了在同一时刻只有一个线程可以访问这个对象。

wait()方法的参数

wait()方法可以接受一个参数，表示线程等待的最长时间（以毫秒为单位）。如果线程在这段时间内被唤醒，它将继续执行。如果线程等待时间到了还没有被唤醒，它将抛出InterruptedException异常。

synchronized (object) {
    // 等待最多1000毫秒
    object.wait(1000);
}

wait()方法与sleep()方法的区别

wait()和sleep()方法都用于暂停线程，但它们之间存在一些关键区别：

wait()会释放当前线程持有的锁，而sleep()不会。
wait()会响应interrupt()方法，而sleep()不会。
wait()只能在同步代码块或同步方法中使用，而sleep()可以在任何地方使用。

wait()方法的注意事项

使用wait()方法时，务必在同步代码块或同步方法中调用，否则会抛出IllegalMonitorStateException异常。
在调用wait()方法后，不要忘记再次获取锁，否则会导致死锁。
在使用wait()方法时，要处理好InterruptedException异常。

实例分析

以下是一个简单的示例，演示了wait()方法在多线程同步中的应用：

public class WaitExample {
    private boolean flag = false;

    public static void main(String[] args) {
        WaitExample example = new WaitExample();
        Thread t1 = new Thread(example::runT1);
        Thread t2 = new Thread(example::runT2);
        t1.start();
        t2.start();
    }

    public void runT1() {
        synchronized (this) {
            while (!flag) {
                try {
                    this.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println("Flag is true, T1 is running");
        }
    }

    public void runT2() {
        synchronized (this) {
            flag = true;
            System.out.println("Flag is set to true, T2 is running");
            this.notify();
        }
    }
}

在这个示例中，线程t2首先将flag设置为true，然后调用notify()方法唤醒t1。t1在循环中等待flag变为true，一旦条件成立，它将继续执行。

结论

wait()方法是Java中一个强大的同步工具，它允许线程在特定条件下暂停执行，直到另一个线程调用notify()或notifyAll()方法。正确使用wait()方法可以有效地实现多线程同步，提高程序的并发性能和稳定性。

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