【线程系列五】什么时候释放锁—wait()、notify()

时间:2021-12-24 15:31:41

由于等待一个锁定线程只有在获得这把锁之后,才能恢复运行,所以让持有锁的线程在不需要锁的时候及时释放锁是很重要的。在以下情况下,持有锁的线程会释放锁:
    1. 执行完同步代码块。
    2. 在执行同步代码块的过程中,遇到异常而导致线程终止。
    3. 在执行同步代码块的过程中,执行了锁所属对象的wait()方法,这个线程会释放锁,进行对象的等待池。
    除了以上情况外,只要持有锁的此案吃还没有执行完同步代码块,就不会释放锁。因此在以下情况下,线程不会释放锁:
    1. 在执行同步代码块的过程中,执行了Thread.sleep()方法,当前线程放弃CPU,开始睡眠,在睡眠中不会释放锁。
    2. 在执行同步代码块的过程中,执行了Thread.yield()方法,当前线程放弃CPU,但不会释放锁。
    3. 在执行同步代码块的过程中,其他线程执行了当前对象的suspend()方法,当前线程被暂停,但不会释放锁。但Thread类的suspend()方法已经被废弃。
    避免死锁的一个通用的经验法则是:当几个线程都要访问共享资源A、B和C时,保证使每个线程都按照同样的顺序去访问他们,比如都先访问A,再访问B和C。
    java.lang.Object类中提供了两个用于线程通信的方法:wait()和notify()。需要注意到是,wait()方法必须放在一个循环中,因为在多线程环境中,共享对象的状态随时可能改变。当一个在对象等待池中的线程被唤醒后,并不一定立即恢复运行,等到这个线程获得了锁及CPU才能继续运行,又可能此时对象的状态已经发生了变化。

# 调用obj的wait(), notify()方法前,必须获得obj锁,也就是必须写在synchronized(obj) {...} 代码段内。
  
  # 调用obj.wait()后,线程A就释放了obj的锁,否则线程B无法获得obj锁,也就无法在synchronized(obj) {...} 代码段内唤醒A。
  
  # 当obj.wait()方法返回后,线程A需要再次获得obj锁,才能继续执行。
  
  # 如果A1,A2,A3都在obj.wait(),则B调用obj.notify()只能唤醒A1,A2,A3中的一个(具体哪一个由JVM决定)。
  
  # obj.notifyAll()则能全部唤醒A1,A2,A3,但是要继续执行obj.wait()的下一条语句,必须获得obj锁,因此,A1,A2,A3只有一个有机会获得锁继续执行,例如A1,其余的需要等待A1释放obj锁之后才能继续执行。
  
  # 当B调用obj.notify/notifyAll的时候,B正持有obj锁,因此,A1,A2,A3虽被唤醒,但是仍无法获得obj锁。直到B退出synchronized块,释放obj锁后,A1,A2,A3中的一个才有机会获得锁继续执行。
  
  wait()/sleep()的区别
  
  前面讲了wait/notify机制,Thread还有一个sleep()静态方法,它也能使线程暂停一段时间。sleep与wait的不同点是:sleep并不释放锁,并且sleep的暂停和wait暂停是不一样的。obj.wait会使线程进入obj对象的等待集合中并等待唤醒。
  
  但是wait()和sleep()都可以通过interrupt()方法打断线程的暂停状态,从而使线程立刻抛出InterruptedException。
  
  如果线程A希望立即结束线程B,则可以对线程B对应的Thread实例调用interrupt方法。如果此刻线程B正在wait/sleep/join,则线程B会立刻抛出InterruptedException,在catch() {} 中直接return即可安全地结束线程。
  
  需要注意的是,InterruptedException是线程自己从内部抛出的,并不是interrupt()方法抛出的。对某一线程调用interrupt()时,如果该线程正在执行普通的代码,那么该线程根本就不会抛出InterruptedException。但是,一旦该线程进入到wait()/sleep()/join()后,就会立刻抛出InterruptedException。