在Java中，wait和notify是用于实现线程间通信的两个方法，wait方法可以使当前线程进入等待状态，直到其他线程调用该对象的notify方法唤醒它，notify方法则用于唤醒在该对象上等待的单个线程。
要在多线程中使用wait和notify协议，首先需要创建一个共享对象，然后使用synchronized关键字对该对象进行同步，当一个线程需要等待时，它会调用该对象的wait方法，而当另一个线程需要唤醒等待的线程时，它会调用该对象的notify方法。
下面是一个简单的示例，展示了如何在多线程中使用wait和notify协议：
public class WaitNotifyExample {
private final Object lock = new Object();
private boolean isDataAvailable = false;
public void produce() throws InterruptedException {
synchronized (lock) {
while (!isDataAvailable) {
System.out.println("生产者等待数据可用...");
lock.wait();
}
System.out.println("生产者生产了数据");
isDataAvailable = false;
}
}
public void consume() throws InterruptedException {
synchronized (lock) {
while (isDataAvailable) {
System.out.println("消费者等待数据可用...");
lock.wait();
}
System.out.println("消费者消费了数据");
isDataAvailable = true;
lock.notify();
}
}
public static void main(String[] args) {
WaitNotifyExample example = new WaitNotifyExample();
Thread producerThread = new Thread(() -> {
try {
example.produce();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
Thread consumerThread = new Thread(() -> {
try {
example.consume();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
producerThread.start();
consumerThread.start();
}
}
在这个示例中，我们创建了一个名为WaitNotifyExample的类，它有一个共享对象lock和一个布尔变量isDataAvailable，生产者线程在生产数据之前会检查isDataAvailable是否为false，如果是，则调用lock.wait()进入等待状态，消费者线程在消费数据之前也会检查isDataAvailable是否为true，如果是，则调用lock.wait()进入等待状态，当生产者生产了数据后，它会将isDataAvailable设置为false，并调用lock.notify()唤醒等待的消费者线程，当消费者消费了数据后，它会将isDataAvailable设置为true，并调用lock.notify()唤醒等待的生产者线程，生产者和消费者线程就可以通过wait和notify协议进行通信了。
相关问题与解答：
1. 为什么需要在同步块中使用wait和notify方法？
答：因为wait和notify方法是Object类的方法，它们只能在同步块或同步方法中被调用，这样可以确保在同一时刻只有一个线程能够访问共享资源，如果直接在非同步代码中使用wait和notify方法，可能会导致线程安全问题。
2. 如果多个线程同时调用同一个对象的wait方法，会发生什么？
答：当多个线程同时调用同一个对象的wait方法时，这些线程都会进入等待状态，只有一个线程会被唤醒并继续执行，其他仍在等待的线程将继续等待，直到被唤醒，这是因为wait方法是公平的，即按照线程请求锁的顺序来唤醒等待的线程，如果希望改变这种公平性，可以使用Lock接口中的相关方法来实现。
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