线程唤醒与等待

一、WaitSet 与EntryList

WaitSet 阻塞队列

存放的是已经拿到锁之后，调用wait方法阻塞的线程，线程处于WAITING状态。waitSet中的对象被唤醒后会重新去EntryList中排队。

EntryList 等待集合

存放的是等待拿锁的线程。线程处于Blocked状态

二、wait与notify()

:::tips 调用wait()方法的条件是当前线程必须拥有锁,如图所示，直接调用会抛出异常：

:::

• 持有锁的线程发现条件不满足，调用 wait，即可进入 WaitSet 变为 WAITING 状态
• BLOCKED 和 WAITING 的线程都处于阻塞状态，不占用 CPU 时间片
• BLOCKED 线程会在持有锁的线程释放锁时自动按顺序唤醒
• WAITING 线程会在持有锁的线程调用 notify 或 notifyAll 时唤醒，但唤醒后并不意味者立刻获得锁仍需进入EntryList重新竞争
• 一旦调用wait方法，锁会直接升级为重量级锁

:::info wait 方法要用在while的死循环中，来避免一些虚假的唤醒(该线程醒来的时候可能判断条件的状态已经不是它沉睡时候的状态，所以必须再判断一次条件，才能允许它往下运行，所以必须放在while循环里面）。 :::

  synchronized (obj) {
        while (<condition does not hold>)
            obj.wait();
        ... // Perform action appropriate to condition
        }

三、wait和sleep的区别

1. 方法定义
   • wait是Object的方法，任何对象都可以直接调用；
   • sleep是Thread的静态方法
2. wait必须配合synchronized关键字一起使用；如果一个对象没有获取到锁直接调用wait会异常；sleep则不需要
3. wait可以通过notify主动唤醒；sleep只能通过打断主动叫醒
4. wait会释放锁、sleep在阻塞的阶段不会释放锁

四、wait与notify的总结

• 当调用wait时，首先需要确保调用了wait方法的线程已经持有了对象的锁。
• 当调用wait后，该线程就会释放掉这个对象的锁，然后进入到等待状态（wait set）
• 当线程调用了wait后进入到等待状态时，它就可以等待其他线程调用相同对象的notify或notifyAll方法来使得自己被唤醒
• 一旦这个线程被其他线程唤醒后，该线程就会与其他线程一同开始竞争这个对象的锁（公平竞争）；只有当该线程获取到了这个对象的锁后，线程才会继续往下执行
• 调用wait方法的代码片段需要放在一个synchronized块或是synchronized方法中，这样才可以确保线程在调用wait方法前 已经获取到了对象的锁
• 当调用对象的notify方法时，它会随机唤醒该对象等待集合（wait set）中的任意一个线程，当某个线程被唤醒后，它就会与其他线程一同竞争对象的锁
• 当调用对象的notifyAll方法时，它会唤醒该对象等待集合（wait set）中的所有线程，这些线程被唤醒后，又会开始竞争对象的锁。
• 在某一时刻，只有唯一一个线程可以拥有对象的锁。