Java面试题：解释线程间如何通过wait、notify和notifyAll方法进行通信
在 Java 中，线程间的通信可以通过 wait()、notify() 和 notifyAll() 这三个方法实现。这些方法是 Java 线程 Thread 类的一部分，它们与 synchronized 关键字一起使用，以实现线程间的协调。
基本概念
- wait()：当一个线程执行到
wait()方法时，它会释放它持有的所有锁，并进入等待状态。直到其他线程调用相同对象的notify()或notifyAll()方法，它才会被唤醒。 - notify()：唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。选择哪个线程被唤醒是不确定的。
- notifyAll()：唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。
工作机制
- 加锁：在调用
wait()、notify()或notifyAll()之前，必须先通过synchronized关键字获取对象的锁。 - 等待：当线程调用
wait()时，它会释放锁并进入等待状态，直到被其他线程唤醒。 - 唤醒：当其他线程调用
notify()或notifyAll()时，它会唤醒一个或所有等待的线程。 - 重新竞争锁：被唤醒的线程需要重新竞争获取对象的锁，才能继续执行。
使用场景
- 当一个线程需要等待某个条件成立时，可以使用
wait()方法。 - 当条件成立时，其他线程可以通过
notify()或notifyAll()唤醒等待的线程。
示例
假设有两个线程，一个生产者和一个消费者：
public class SharedObject {private boolean available = false;public synchronized void waitForSignal() throws InterruptedException {while (!available) {wait(); // 等待信号}}public synchronized void sendSignal() {available = true;notify(); // 发送信号}
}
在这个例子中，waitForSignal() 方法中的 wait() 会阻塞，直到 sendSignal() 方法中的 notify() 被调用。
注意事项
- 必须在
synchronized块或方法中调用wait()、notify()和notifyAll()。 - 调用
wait()时，线程会释放锁，调用结束后，线程会重新尝试获取锁。 - 使用
notify()时，只有一个等待的线程会被唤醒，而notifyAll()会唤醒所有等待的线程。 - 为了避免死锁，通常推荐使用
java.util.concurrent包中的Lock接口和相关实现，因为它们提供了更灵活的锁操作。
通过合理使用 wait()、notify() 和 notifyAll() 方法，线程可以在需要时等待，条件满足时被唤醒，从而实现线程间的有效通信。