Java等待機制

一、什麼是等待機制

等待機制指的是當一個線程需要等待某一條件滿足時，它會進入一種等待狀態，以便讓其他線程有機會運行。這種等待狀態是為了減少CPU資源的浪費，提高程序的效率。

在Java中，我們可以通過wait()、notify()和notifyAll()方法來實現等待機制。

二、wait()方法

wait()方法是Object類中的方法，它的作用是讓當前線程釋放鎖，然後進入等待狀態，直到其他線程使用notify()或notifyAll()方法喚醒它。

具體步驟如下：

1. 獲取相應的鎖；
2. 判斷條件是否滿足，如果不滿足，則調用wait()方法進入等待狀態，同時釋放鎖；
3. 條件滿足時，調用notify()或notifyAll()方法喚醒等待的其他線程；
4. 喚醒後，當前線程重新獲取鎖，繼續執行。

三、notify()和notifyAll()方法

notify()方法隨機喚醒一個正在等待的線程，而notifyAll()方法則會喚醒所有正在等待的線程。

一般情況下，我們使用notifyAll()方法要比notify()方法更可靠，因為notify()方法可能會出現死鎖的情況。

四、代碼示例

下面是一個簡單的示例，其中線程A等待線程B列印完畢後再執行：

public class WaitNotifyDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        final Object lock = new Object();
        Thread threadA = new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                System.out.println("Thread A is waiting for lock.");
                try {
                    lock.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("Thread A finished.");
            }
        });
        Thread threadB = new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                System.out.println("Thread B is running.");
                System.out.println("Thread B is finished.");
                lock.notify();
            }
        });
        threadA.start();
        Thread.sleep(1000);
        threadB.start();
    }
}

執行結果如下：

Thread A is waiting for lock.
Thread B is running.
Thread B is finished.
Thread A finished.

可以看到，線程A在等待線程B列印完畢後才執行，最終輸出了「Thread A finished.」。

五、總結

Java等待機制是Java多線程編程中一個非常重要的方面，它通過wait()、notify()和notifyAll()方法實現線程之間的協作，避免了資源的浪費和程序的效率問題。在使用等待機制時，要注意線程的同步和鎖的釋放，以免出現死鎖等問題。