Java线程间通信详解（从零开始掌握多线程协作）

Java 中的 wait/notify 机制

Java 提供了 wait()、notify() 和 notifyAll() 方法来实现线程间的等待与唤醒。这些方法定义在 Object 类中，必须在 synchronized 同步块中使用。

• wait()：使当前线程进入等待状态，并释放锁。
• notify()：唤醒一个正在等待该对象锁的线程。
• notifyAll()：唤醒所有正在等待该对象锁的线程。

实战示例：生产者-消费者模型

下面是一个经典的“生产者-消费者”例子，演示如何使用 wait/notify机制 实现线程通信：

class SharedResource {    private int data = 0;    private boolean hasData = false; // 标记是否有数据可消费    public synchronized void produce(int value) throws InterruptedException {        while (hasData) {            // 如果已有数据，生产者等待            wait();        }        data = value;        hasData = true;        System.out.println("生产者生产了: " + data);        notify(); // 唤醒消费者    }    public synchronized int consume() throws InterruptedException {        while (!hasData) {            // 如果没有数据，消费者等待            wait();        }        hasData = false;        System.out.println("消费者消费了: " + data);        notify(); // 唤醒生产者        return data;    }}public class ProducerConsumerExample {    public static void main(String[] args) {        SharedResource resource = new SharedResource();        Thread producer = new Thread(() -> {            try {                for (int i = 1; i <= 5; i++) {                    resource.produce(i);                    Thread.sleep(500); // 模拟生产耗时                }            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }        });        Thread consumer = new Thread(() -> {            try {                for (int i = 1; i <= 5; i++) {                    resource.consume();                    Thread.sleep(800); // 模拟消费耗时                }            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }        });        producer.start();        consumer.start();    }}

关键注意事项

1. 必须在 synchronized 块中调用 wait() 和 notify()，否则会抛出 IllegalMonitorStateException。
2. 建议使用 while 而不是 if 来检查条件，防止“虚假唤醒”（spurious wakeup）。
3. notify() 只唤醒一个线程，而 notifyAll() 唤醒所有等待线程——在不确定有多少线程等待时，优先使用 notifyAll() 更安全。

其他线程通信方式

除了 wait/notify，Java 还提供了更高级的工具，如：

• BlockingQueue：线程安全的队列，天然支持生产者-消费者模式。
• CountDownLatch / CyclicBarrier：用于线程同步等待。
• Exchanger：两个线程交换数据。

总结

掌握 Java线程通信 是成为合格 Java 开发者的必经之路。通过 wait() 和 notify()，你可以精确控制线程的协作流程。记住：合理使用同步机制，避免死锁和竞态条件，是编写健壮多线程程序的关键。

希望这篇教程能帮助你轻松入门 多线程编程！动手试试代码，加深理解吧。