关于为什么线程通信的方法wait()、notify()、notifyAll()被定义在Object类里面？而sleep为什么定义在Thread类里面？

2023-08-15 02:30| 来源: 网络整理| 查看: 265

导语

在面试中经常会被问到多线程的知识，而在这个知识范围内，我们也会被问到关于wait、notify等这些方法。一般基础点的都会问使用的方法，当然这只是初级的问题，那么稍微深点的问题，可能就像我们标题这样：为什么线程通信的方法wait()、notify()、notifyAll()被定义在Object类里面？而sleep定义在Thread类里面？

其实这样的问题更多的是体现在程序实际上面，意思就是说我们要从设计层面理解这样的问题，对于这样的问题，我们自己在日常的学习中，也需要自己多多的去思考，毕竟Java作为这样一个存活了几十年的语言，他其中的一些设计自然是有他的道理的，我们就不多说什么了，快点进入主题。

关于wait()、notify()的使用

可能又人会说了，你刚才不是说使用是最基础的嘛？不过只有当我们学会了使用后，然后才能从使用中去发现一些问题。因为使用就为了体现一些原理的，否则也只属于意淫的状态，说到这里我们先看段代码（关于标题中的notifyAll，本文章就不多做解释，因为它和notify类似，且都属于Object类），如下：

public class WaitDemo { public static Object object = new Object(); public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread1 thread1 = new Thread1(); Thread2 thread2 = new Thread2(); thread1.start(); Thread.sleep(1000); thread2.start(); } static class Thread1 extends Thread { @Override public void run() { synchronized (object) { System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "开始执行！"); try { // System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "调用了wait()"); object.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "获取到了锁！"); } } } static class Thread2 extends Thread { @Override public void run() { synchronized (object) { object.notify(); System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "调用了notify()"); } } } } wait()、notify()、notifyAll()被定义在Object类里面？

这个问题其实有点奇怪，我们就好比说wait方法不这么用，那怎么用。我们先从代码中来看，首先在代码里面，我们创建了一个Object对象，然后我们synchronized锁定的便是object，我在之前的文章Java并发编程之synchronized底层实现原理中提到过，当进入synchronized时当前线程便会持有monitor，如果不能获取到这个monitor的话，wait方法是会抛异常的。当然从这个角度解析的话，是非常抽象的。

其实我们从代码中还可以看出这样的一个问题，就是我们在两个线程中所用的是一个对象，在Thread1中我们使用object对象来调用wait方法，然后在Thread2中使用object去调用notify方法来唤醒线程调用wait方法的线程，当前代码的执行顺序的结果是：

线程Thread-0开始执行线程Thread-1调用了notify() 线程Thread-0获取到了锁

这从另一个角度也证明了，wait是用来释放锁的。从上面的整个代码逻辑中，可以看出wait、notify、notifyAll被设计在Object类中的原因是，JAVA提供的锁是对象级的而不是线程级的，每个对象都有个锁，而线程是可以获得这个对象的。因此线程需要等待某些锁，那么只要调用对象中的wait()方法便可以了。而wait()方法如果定义在Thread类中的话，那么线程正在等待的是哪个锁就不明确了。这也就是说wait，notify和notifyAll都是锁级别的操作，所以把他们定义在Object类中是因为锁是属于对象的原因。

sleep为什么定义在Thread类里面？

对于sleep为什么被定义在Thread中，我们只要从sleep方法的作用来看就知道了，sleep的作用是：让线程在预期的时间内执行，其他时候不要来占用CPU资源。从上面的话术中，便可以理解为sleep是属于线程级别的，它是为了让线程在限定的时间后去执行。而且sleep方法是不会去释放锁的（本段代码是为了展示线程sleep时，不释放synchronized的monitor，等sleep时间到了之后，正常结束之后才释放锁），我们可以写段代码来证明下：

public class SleepDontReleaseMonitor implements Runnable { public static void main(String[] args) { SleepDontReleaseMonitor sleepDontReleaseMonitor = new SleepDontReleaseMonitor(); new Thread(sleepDontReleaseMonitor).start(); new Thread(sleepDontReleaseMonitor).start(); } @Override public void run() { sync(); } private synchronized void sync() { System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "获取到了monitor!"); try { Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "退出了同步代码块!"); } }

这段代码的执行结果是：

线程Thread-0获取到了monitor! 线程Thread-0退出了同步代码块! 线程Thread-1获取到了monitor! 线程Thread-1退出了同步代码块!

从执行结果可以看出只有当Thread-1退出同步代码块后，Thread-0才可以退出代码块，而Thread-0 又是先进入代码块的，由此可见sleep方法是不会去释放锁的，这便不满足在锁内使用的意义了。（修改后：从执行结果可以看出只有当Thread-0退出同步代码块后，Thread-1才可以继续获取锁，而Thread-0 又是先进入代码块的，由此可见sleep方法是不会去释放锁的monitor，这便满足在锁内使用的意义了。）

总结

在上面我们分别从几个方面对标题的疑问进行了简答的解析，就是从使用中的使用方式和最后的结果来进行分析，wait()、notify()、notifyAll()被定义在Object类里面和sleep为什么定义在Thread类里面的原因。

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