并发编程理论基础——解决死锁【等待-通知机制优化循环等待】（五）

在破坏占用且等待条件时，如果使用while死循环

1. 在并发量不大的情况下循环几十上百次也就好了
2. 如果while中执行方法时间比较长，或者并发量大时，可能要循环上万次才能获取到锁，非常消耗CPU

相较于使用while死循环，更好的方案是：等待-通知机制

1. 线程首先获取互斥锁
2. 当线程要求的条件不满足时，释放互斥锁，进入等待状态
3. 当要求满足时，通知等待的线程，重新获取互斥锁
4. 优势：使用线程阻塞的方式可以有效避免循环等待消耗过多CPU 的情况

用synchronized可以实现等待-通知机制

下图中，左侧有一个等待队列，同一时刻只允许一个线程进入synchronized保护的临界区，当有一个线程进入临界区后，其他线程就只能进入左侧等待队列中（这个等待队列和互斥锁是一对一的关系，每个互斥锁都有自己独立的等待队列）

1. 在并发程序中，当一个线程进入临界区，由于某些条件不满足，需要进入等待队列，此时wait()满足需求
2. Wait()执行后，当前线程会被阻塞，并且进入右侧的等待队列（右侧的等待队列就是互斥锁的等待队列），进入等待队列的同时，会释放所有的互斥锁，线程释放锁之后，其他线程就有机会获得锁，并进入临界区
3. 之后当满足条件时使用notify()/notifyAll()来通知互斥锁的等待队列中的线程，告诉他曾经条件满足过；只有通知时间的此时此刻条件是满足的，而被通知线程的执行时间点和通知的时间点基本上不会重合，所以当线程执行的时候，很可能条件已经不满足了（保不齐有其他线程插队）。
4. 被通知的线程要想重新执行，仍然需要获取到互斥锁（因为曾经获取的锁在调用 wait() 时已经释放了）。

Notify()和notifyAll()的区别

1. 尽量使用notifyAll()，使用notify() 很有风险，它的风险在于可能导致某些线程永远不会被通知到。
2. notify() 是会随机地通知等待队列中的一个线程，而 notifyAll() 会通知等待队列中的所有线程。
3. notify() 何时可以使用
   • 所有等待线程拥有相同的等待条件；
   • 所有等待线程被唤醒后，执行相同的操作；
   • 只需要唤醒一个线程。
4. 案例
   • 假设我们有资源 A、B、C、D，线程 1 申请到了 AB，线程 2 申请到了 CD，此时线程 3 申请 AB，会进入等待队列（AB 分配给线程 1，线程 3 要求的条件不满足），线程 4 申请 CD 也会进入等待队列。我们再假设之后线程 1 归还了资源 AB，如果使用 notify() 来通知等待队列中的线程，有可能被通知的是线程 4，但线程 4 申请的是 CD，所以此时线程 4 还是会继续等待，而真正该唤醒的线程 3 就再也没有机会被唤醒了。

wait() 方法和 sleep() 方法都能让当前线程挂起一段时间，那它们的区别是什么？

1. wait释放资源，sleep不释放资源
2. wait需要被唤醒，sleep不需要
3. wait需要获取到监视器，否则抛异常，sleep不需要
4. wait是object顶级父类的方法，sleep则是Thread的方法
5. 两者相同点：都会让渡CPU执行时间，等待再次调度！