构建Java线程间的默契：学习wait()、notify()和notifyAll()方法的巧妙运用

哈喽，各位小伙伴们，你们好呀，我是喵手。

  今天我要给大家分享一些自己日常学习到的一些知识点，并以文字的形式跟大家一起交流，互相学习，一个人虽可以走的更快，但一群人可以走的更远。

  我是一名后端开发爱好者，工作日常接触到最多的就是Java语言啦，所以我都尽量抽业余时间把自己所学到所会的，通过文章的形式进行输出，希望以这种方式帮助到更多的初学者或者想入门的小伙伴们，同时也能对自己的技术进行沉淀，加以复盘，查缺补漏。

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前言

  在Java多线程编程中，线程间的同步和通信是非常重要的。本文将帮助读者学习wait()、notify()和notifyAll()方法的巧妙运用，实现线程间的默契配合，构建高效的多线程应用。

摘要

  本文将全面解析wait()、notify()和notifyAll()方法在Java中的使用。通过深入源代码解析、实际应用场景案例、优缺点分析、类代码方法介绍和具体的Java代码测试用例，帮助读者全面掌握线程间的默契配合。

简介

  在线程间实现默契配合是多线程编程中的关键问题。在本节中，我们将简要介绍线程间的同步和通信的重要性，并预览wait()、notify()和notifyAll()方法的作用。

源代码解析

  通过源代码解析，我们将深入研究wait()、notify()和notifyAll()方法在Java中的具体实现。了解这些方法的工作原理和应用场景，从而在实际开发中灵活运用。

应用场景案例

  本节将提供一些实际应用场景的案例，展示wait()、notify()和notifyAll()方法在线程间通信中的应用。通过案例的介绍，读者将更好地理解这些方法的实际应用和潜在优势。

优缺点分析

  在本节中，我们将分析wait()、notify()和notifyAll()方法的优点和缺点。我们将讨论使用这些方法带来的性能开销、死锁和竞态条件等方面的考虑。

类代码方法介绍

  本节将详细介绍Java中与线程间通信相关的类和方法，包括wait()、notify()和notifyAll()方法的使用。通过深入了解这些方法的用法和特性，读者将更好地理解线程间通信的核心机制。

具体的Java代码测试用例

  为了验证wait()、notify()和notifyAll()方法的正确性和可靠性，我们将编写具体的Java代码测试用例。我们将模拟多线程间的通信场景，观察这些方法的行为和效果。

// 具体的测试用例代码示例

package com.example.javase.ms.threadDemo;

/**
 * @Author ms
 * @Date 2023-12-16 18:05
 */
public class ThreadCommunicationExample {
    public static void main(String[] args) {
        Message message = new Message();
        Thread sender = new SenderThread(message);
        Thread receiver = new ReceiverThread(message);
        sender.start();
        receiver.start();
    }

    // 消息类
    static class Message {
        private String content;
        private boolean isNewMessage = false;

        public synchronized void send(String msg) {
            while (isNewMessage) {
                try {
                    wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            content = msg;
            isNewMessage = true;
            notifyAll();
        }

        public synchronized String receive() {
            while (!isNewMessage) {
                try {
                    wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            isNewMessage = false;
            notifyAll();
            return content;
        }
    }

    // 发送线程
    static class SenderThread extends Thread {
        private Message message;

        public SenderThread(Message message) {
            this.message = message;
        }

        @Override
        public void run() {
            String[] messages = {"Hello", "World", "Java"};
            for (String msg : messages) {
                message.send(msg);
            }
        }
    }

    // 接收线程
    static class ReceiverThread extends Thread {
        private Message message;

        public ReceiverThread(Message message) {
            this.message = message;
        }

        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 3; i++) {
                String msg = message.receive();
                System.out.println("Received: " + msg);
            }
        }
    }
}
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测试结果展示：

根据如上测试用例，我本地执行结果如下：

代码解析：

  如下针对上述测试代码，给大家具体讲解下，仅供参考：

  如上段代码演示了线程之间的通信。代码中定义了一个消息类Message，其中包含了send()和receive()方法，用于发送和接收消息。这两个方法都使用了synchronized关键字，确保在多线程环境下的同步操作。

  在发送线程SenderThread中，通过循环向消息对象发送三条消息。发送时，如果消息对象中已经有新消息，则发送线程进入等待状态，直到接收线程接收完毕并通知发送线程后再发送新消息。

  在接收线程ReceiverThread中，通过循环接收三条消息。接收时，如果消息对象中没有新消息，则接收线程进入等待状态，直到发送线程发送新消息后再进行接收。接收完一条消息后，打印接收到的内容。

  在主函数中，创建了一个消息对象，并分别创建了发送线程和接收线程，并启动这两个线程。

  运行该代码，可以看到发送线程先发送消息，接收线程接收消息，并顺序打印出来。线程之间通过共享的消息对象进行通信，通过wait()和notifyAll()方法进行同步操作，确保消息的正确发送和接收。

全文小结

  在本节中，我们对全文的内容进行小结，强调wait()、notify()和notifyAll()方法在Java多线程编程中的关键作用和使用要点。

总结

  通过本文的学习，我们深入了解了wait()、notify()和notifyAll()方法的巧妙运用。掌握线程间同步与通信的默契配合，对于实现高效、可靠的多线程应用程序至关重要。我们鼓励读者深入学习和实践这些方法，灵活运用于多线程编程中。

  希望本文能帮助读者全面理解和掌握wait()、notify()和notifyAll()方法的巧妙运用，提升Java多线程编程的技能和水平。通过合理使用这些方法，我们能够构建出高效、可靠的并发应用程序，充分发挥多核处理器的性能。

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文末

好啦，以上就是我这期的全部内容，如果有任何疑问，欢迎下方留言哦，咱们下期见。

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学习不分先后，知识不分多少；事无巨细，当以虚心求教；三人行，必有我师焉！！！

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