JAVA notify何时释放

在Java中,多线程编程是一个重要的概念,而notify方法在这一过程中扮演着关键的角色。通过理解notify的工作原理以及其对资源释放的影响,我们可以更有效地编写高效的多线程程序。本文将介绍notify的基本概念,何时释放锁,并通过代码示例加以说明。

notify和notifyAll方法

在Java中,notifynotifyAll是Object类中的两个重要方法,它们用于唤醒正在等待某个对象监视器的线程。当某个线程调用notifynotifyAll时,它会从当前线程占有的监视器中唤醒等待该监视器的线程。

  • notify:唤醒一个等待该对象监视器的线程。
  • notifyAll:唤醒所有等待该对象监视器的线程。

值得注意的是,调用notifynotifyAll仅仅是唤醒线程,但并不意味着可立即执行。这个线程必须先获取到对象监视器的锁。

释放锁的时机

notify调用之后,锁的释放时机是关键。Java中的同步机制是基于对象监视器,调用notify的线程一般情况下会在其synchronized块或方法内退出时释放锁。具体来说,锁的释放发生在以下几种情况下:

  1. 执行完同步代码块或方法
  2. 抛出异常,导致控制流离开同步块
  3. 调用wait方法,使当前线程进入等待状态

以下是一个简单的代码示例,演示了notify的使用:

class SharedResource {
    private int count = 0;

    public synchronized void increment() {
        count++;
        System.out.println("Incremented: " + count);
        notify(); // 唤醒等待的线程
    }

    public synchronized void waitForValue(int value) {
        while (count < value) {
            try {
                wait(); // 释放锁并等待
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("Count reached: " + count);
    }
}

public class NotifyExample {
    public static void main(String[] args) {
        SharedResource resource = new SharedResource();

        // 线程1:等待count达到3
        new Thread(() -> resource.waitForValue(3)).start();

        // 线程2:每隔1秒递增1
        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 3; i++) {
                resource.increment();
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
    }
}

在这个例子中,Thread 1等待count达到3,而Thread 2每隔1秒钟递增count。当count递增到3时,Thread 1被唤醒,并且可以继续执行。

状态图

为了更清晰地理解多线程的调用关系,我们使用状态图表示线程的状态转换。以下是状态图的简单表示:

stateDiagram
    [*] --> New
    New --> Runnable : start()
    Runnable --> Blocked : synchronized
    Blocked --> Runnable : release
    Runnable --> Waiting : wait()
    Waiting --> Runnable : notify()
    Waiting --> Runnable : notifyAll()

在这个状态图中,线程从新建状态(New)开始,通过调用start()进入可运行状态(Runnable)。在获取锁时,线程可能会处于阻塞状态(Blocked),而通过调用wait()进入等待状态(Waiting)。在被唤醒后,线程再次进入可运行状态。

甘特图

为了展示不同线程的执行时间,我们可以使用甘特图:

gantt
    title Thread Execution Timeline
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    section Thread 1
    Wait for Count to reach 3 :a1, 2023-10-01, 10s
    Count reached: 3 :after a1 5s
    section Thread 2
    Increment Count :a2, 2023-10-01, 10s

这个甘特图展示了Thread 1Thread 2的执行时间,直观地反映了线程的运行情况。

结论

在Java的多线程编程中,notifynotifyAll方法是实现线程间通信的基础。调用notify后,锁的释放是在调用线程退出同步块时发生的。通过以上内容,我们不仅理解了notify的操作机制,还通过图示化的形式更加直观地掌握了线程的状态变化。掌握这些内容将对你在多线程编程中解决问题有着积极的影响,提升你编写高效代码的能力。