Java面试必看：notify()与notifyAll区别？点睛之笔！

Java面试必看：notify()与notifyAll区别？点睛之笔！

引言

大家好，我是闫工，今天我们要聊一个Java面试中经常被问到的考点——notify()和notifyAll()的区别。这两个方法在多线程编程中非常重要，但它们的区别却常常让人一头雾水。别担心，我会用轻松幽默的方式为你详细解析，保证让你一学就会！

什么是 notify() 和 notifyAll()

在Java中，线程之间的通信离不开通知机制，而notify()和notifyAll()就是实现这种机制的两个关键方法。它们都属于Object类，因此任何对象都可以调用这两个方法。

基本概念

• notify(): 这个方法会唤醒一个正在等待该对象监视器的线程。
• notifyAll(): 这个方法会唤醒所有正在等待该对象监视器的线程。

简单来说，notify()是“点名”叫醒某一个线程，而notifyAll()则是“广撒网”，把所有睡着的线程都叫醒。

为什么会有 notify() 和 notifyAll()？

在线程编程中，我们经常需要多个线程协作完成任务。比如生产者-消费者模型：一个或多个生产者线程负责生成数据，一个或多个消费者线程负责消费数据。如果没有通知机制，这些线程可能会陷入“忙等”状态，导致性能低下甚至死锁。

notify()和notifyAll()的作用就是让线程之间能够高效地通信。通过它们，我们可以控制哪些线程被唤醒，从而优化程序的执行效率。

notify() 和 notifyAll() 的核心区别

1. 唤醒范围不同

notify()：只唤醒一个线程

notify()会随机选择一个正在等待该对象监视器的线程，并将其唤醒。剩下的线程仍然保持阻塞状态，直到再次被通知或中断。

示例代码：

publicclassNotifyExample{publicstaticvoidmain(String[]args){Objectlock=newObject();// 创建多个线程for(inti=0;i<5;i++){newThread(()->{synchronized(lock){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 进入等待状态");try{lock.wait();}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 被唤醒");}}).start();}// 主线程通知newThread(()->{synchronized(lock){try{Thread.sleep(2000);}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}System.out.println("主线程调用 notify()");lock.notify();// 只唤醒一个线程}}).start();}}

运行结果：

Thread-0 进入等待状态 Thread-1 进入等待状态 Thread-2 进入等待状态 Thread-3 进入等待状态 Thread-4 进入等待状态 主线程调用 notify() Thread-0 被唤醒

从结果可以看出，notify()只唤醒了一个线程（比如Thread-0），其他线程仍然处于阻塞状态。

notifyAll()：唤醒所有线程

notifyAll()会将所有正在等待该对象监视器的线程都唤醒。这通常用于需要让所有线程继续执行的情况。

示例代码：

publicclassNotifyAllExample{publicstaticvoidmain(String[]args){Objectlock=newObject();// 创建多个线程for(inti=0;i<5;i++){newThread(()->{synchronized(lock){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 进入等待状态");try{lock.wait();}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 被唤醒");}}).start();}// 主线程通知newThread(()->{synchronized(lock){try{Thread.sleep(2000);}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}System.out.println("主线程调用 notifyAll()");lock.notifyAll();// 唤醒所有线程}}).start();}}

运行结果：

Thread-0 进入等待状态 Thread-1 进入等待状态 Thread-2 进入等待状态 Thread-3 进入等待状态 Thread-4 进入等待状态 主线程调用 notifyAll() Thread-0 被唤醒 Thread-1 被唤醒 Thread-2 被唤醒 Thread-3 被唤醒 Thread-4 被唤醒

从结果可以看出，notifyAll()唤醒了所有线程。

2. 使用场景不同

notify()的适用场景

notify()适用于只需要唤醒一个线程的场景。例如：

• 单生产者-多消费者模型：当一个生产者生成数据后，只需要通知一个消费者来处理。
• 需要控制资源竞争的场景。

示例代码：

publicclassProducerConsumer{privateObjectlock=newObject();privatebooleanhasProduct=false;publicvoidproduce(){synchronized(lock){if(hasProduct){try{lock.wait();// 等待消费者消费}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}}System.out.println("生产者生产了产品");hasProduct=true;lock.notify();// 唤醒一个消费者}}publicvoidconsume(){synchronized(lock){if(!hasProduct){try{lock.wait();// 等待生产者生产}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}}System.out.println("消费者消费了产品");hasProduct=false;lock.notify();// 唤醒一个生产者}}publicstaticvoidmain(String[]args){ProducerConsumerpc=newProducerConsumer();// 创建多个消费者线程for(inti=0;i<3;i++){newThread(()->pc.consume()).start();}// 创建生产者线程newThread(()->{while(true){pc.produce();try{Thread.sleep(1000);}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}}}).start();}}

notifyAll()的适用场景

notifyAll()适用于需要唤醒所有线程的场景。例如：

• 所有线程都需要重新竞争资源。
• 广播通知：比如某个条件满足后，所有线程都可以继续执行。

示例代码：

publicclassBroadcastExample{privateObjectlock=newObject();publicvoidcheckCondition(){synchronized(lock){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 进入检查");if(!conditionMet()){// 假设条件未满足try{lock.wait();}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 条件满足，继续执行");}}publicvoidnotifyAllThreads(){synchronized(lock){System.out.println("设置条件为已满足");conditionMet();// 假设条件已满足lock.notifyAll();// 通知所有线程}}privatebooleanconditionMet(){returntrue;// 简化逻辑，假设条件已满足}publicstaticvoidmain(String[]args){BroadcastExampleexample=newBroadcastExample();// 创建多个检查线程for(inti=0;i<3;i++){newThread(()->example.checkCondition()).start();}// 主线程设置条件并通知所有线程newThread(()->example.notifyAllThreads()).start();}}

3. 性能考虑

• notify()的性能更高，因为它只唤醒一个线程。
• notifyAll()的性能较低，因为它需要唤醒多个线程。

因此，在大多数情况下，优先使用notify()；只有在确实需要唤醒所有线程时才使用notifyAll()。

4. 注意事项

• 在调用wait()和notify()方法时，必须持有同一对象的锁。
• wait()必须在同步块中调用，否则会抛出IllegalMonitorStateException。
• 使用wait()和notify()需要特别注意避免死锁和资源竞争问题。

总结

在实际开发中，合理选择notify()和notifyAll()对系统的性能和稳定性有重要影响。

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