如何理解Java线程中的wait和notify方法？

Question

我对以下两个描述感到非常困惑：

1. "wait方法会阻塞调用线程并释放监视器锁"
2. "notify方法会解除一个等待线程的阻塞，但不会释放监视器锁"

我的问题如下：

1. I know each object in Java has a lock, but what is the "monitor lock" means? is it the same as the oject's lock?

2. Why notify method needs to give up the monitor lock?

3. If I try to make a object waiting with the following code:

   class simpleTask extends Thread
   {
       int waitingTime;
   
       public simpleTask(int waitingTime)
       {
           this.waitingTime = waitingTime;
       }
   
       public void run()
       {
           synchronized(this) // this is a reference of current object
           {
           try {
               this.wait(waitingTime);
           } catch (InterruptedException e) {
           // TODO Auto-generated catch block
               e.printStackTrace();
           }
       }
   }
   

像上面的第一个描述一样，这是指当前对象被synchronized关键字阻塞，然后wait方法释放锁吗？

- Haoming Zhang

Answer 1

我知道Java中的每个对象都有一个锁，但是“监视器锁”是什么意思？它和对象的锁是一样的吗？

是的，它们是同一件事。它们有时也被称为对象的“互斥锁”和对象的“原始锁”。（但是当有人谈论Lock时，他们谈论的是这个Java接口...这是一种不同的锁定机制。）

为什么notify方法需要放弃监视器锁？

notify方法并没有放弃锁。在notify调用返回后，由您的代码负责放弃锁（即离开同步块或从同步方法返回）。

为什么需要这样做？因为任何其他正在等待该锁的线程（在wait(...)调用中）必须重新获取该锁，然后才能完成wait调用。

我为什么要这样设计 notify / wait？这是为了实现条件变量。

像上面的第一种描述一样，这意味着当前对象被同步关键字锁定，然后等待方法释放锁吗？

这是正确的。当线程调用 someObject.wait() 时，它对 someObject 的锁被释放...然后由同一线程重新获取，在 wait() 调用返回之前。当然，在此期间，someObject 的锁可能已经被其他线程多次获取和释放。重点是，当 wait 返回时，调用 wait 的线程将拥有锁。

- Stephen C

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谢谢你的回答！但是在你的解释中：“当你调用someObject.wait()时，线程对someObject的锁被释放……然后在wait()调用返回之前重新获取”，在wait()调用返回之前，谁会重新获取锁？再次感谢！ - Haoming Zhang

@Miles Zhang：如果可用（即其他线程尚未获取它），相同的线程将重新获取它。 - Tudor

Answer 2

1. 是的，监视器锁与对象锁相同。如果您执行 synchronized (object)，那就是锁。

2. 在您的示例中，当前对象将在等待时放弃锁定，wait() 调用会放弃锁定。在另一个线程中，调用 notify() 来唤醒该对象，当 wait() 调用返回时，它将再次持有锁定。

- Francis Upton IV

Answer 3

监视器是一种同步构造类型。

等待放弃锁的原因是为了让其他线程可以获取锁，例如可能想要等待的其他线程。此外：唤醒其他线程的线程通常在释放任何线程之前锁定，以防止竞争条件。

如果想了解更多信息，您应该学习条件变量（即condvars）。

- Robert Allan Hennigan Leahy

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谢谢！我会了解一些关于条件变量的知识。 - Haoming Zhang