Java wait notify与锁机制

1. 调用notify后线程还运行吗？会立即释放锁吗？wait的线程会立即并发运行吗？
2. 为什么wait、notify的线程，需要持有锁？

分析

java 将wait、notify与锁机制融合，所以分析起来会比较懵逼。我们将其分解开。

Demo

仿照生产者、消费者，一个线程 吃苹果，一个 线程生产苹果。代码见最下。

问题1 为什么融合锁

假设没有锁机制：

1. A线程判断是否有苹果
2. 没有苹果，准备进入wait
3. B线程生产苹果
4. 没有苹果，生产苹果
5. B线程notify，执行完毕
6. A线程进入wait （已经有苹果，但是notify已经错过，无限wait）

也就是不持有lock，wait线程错过了notify就永远等待了。

问题2

B线程notify后，是否立即停止？是否立即释放了锁？A线程是否立即启动？

答案

B线程正常运行，锁仍旧持有，直至B线程 执行出 synchronized修饰的方法区。

A线程不会执行，A线程在synchronize内，所以必须等B线程释放锁。

A线程执行的条件

1. 被notify，线程从wait状态进入Runnable状态
   • 依赖于持有该锁的线程 notify，且系统随机选中了 A线程notify（如果有C、D、E线程都在wait下，选择哪个依系统指定）
2. 持有锁
   • 依赖于B线程走出synchronized，释放锁

总结

1. 同步区 synchronized（synchronize）内的线程，必须获取同步区的锁 才可执行。
2. 失去锁
   • 走出同步区 失去锁
   • wait失去锁
3. notify和锁没一分钱关系，只是将 wait的线程激活
4. wait线程必须满足 1.被notify激活 2.持有锁

从Demo代码可以看出，生产线程 阻塞5s，消费线程必须在 生产线程5s后走出同步区 才能执行。不会并发

Demo Code

public class WaitNotifyDemo {

    int appleCount = 0;

    public synchronized void eatApple() {
        while (appleCount <= 0) {
            try {
                System.out.println("------ while wait ------");
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("------ while eat apple-- ------");
        appleCount--;
        System.out.println("------  eat apple done ------");
    }

    public synchronized void productApple() {
        if (appleCount <= 0) {
            appleCount++;
            System.out.println("+++++ while notify app count++ +++++");
            notify();
        }
        try {
            Thread.sleep(1000 * 5);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("------  produce apple done ------");
    }


    public static void main(String[] args) {
        WaitNotifyDemo demo = new WaitNotifyDemo();
        new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                demo.eatApple();
            }
        }.start();

        new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                demo.productApple();
            }
        }.start();
     }
}