notify（）和 notifyAII（）有什么区别？

notify()唤醒一个等待线程，适用于只需通知单个线程的场景；notifyAll()唤醒所有等待线程，确保所有线程有机会检查条件，适用于多线程依赖同一条件变化的场景。

notify() 和 notifyAll() 的主要区别在于唤醒线程的数量：notify() 唤醒等待队列中的一个线程，而 notifyAll() 唤醒所有等待队列中的线程。选择哪个方法取决于具体的应用场景。

解决方案

notify() 和 notifyAll() 都是 Java 中 Object 类的方法，用于线程间的通信，特别是在使用 wait() 方法时。它们必须在 synchronized 块或方法中调用，并且只能由持有对象锁的线程调用。

notify()：唤醒一个线程

notify() 方法会从等待队列中随机选择一个线程，并将其从等待状态唤醒。这个被唤醒的线程会尝试重新获取锁，如果成功，则继续执行。如果等待队列为空，则 notify() 不会产生任何影响。

使用场景：

• 当只有一个线程需要被唤醒时，使用 notify() 可以避免不必要的线程竞争，提高效率。
• 当所有等待线程执行的任务相同，唤醒任何一个线程都可以满足条件时。

notifyAll()：唤醒所有线程

notifyAll() 方法会唤醒等待队列中的所有线程。这些线程都会尝试重新获取锁，只有一个线程能够成功获得锁并继续执行，其他线程会继续阻塞，直到锁被释放。

使用场景：

• 当需要确保所有等待线程都能有机会响应某个事件时，使用 notifyAll()。
• 当等待线程执行的任务不同，需要根据具体情况选择执行哪个线程时。
• 当多个线程都在等待同一个条件，并且这个条件被满足时，需要唤醒所有线程来检查是否满足各自的条件。

为什么不总是使用 notifyAll()？

虽然 notifyAll() 看起来更安全，因为它能确保所有线程都有机会被唤醒，但它也可能导致性能问题。因为唤醒所有线程会引起激烈的锁竞争，即使只有少数线程能够真正执行。

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想象一下，一个线程释放了锁，并调用了 notifyAll()，假设有 100 个线程在等待。这 100 个线程都会被唤醒，然后开始竞争锁。只有一个线程能够成功获得锁，其他的 99 个线程又会重新进入阻塞状态。这个过程会消耗大量的 CPU 资源，降低程序的整体性能。

如何选择 notify() 和 notifyAll()？

选择 notify() 还是 notifyAll() 取决于具体的应用场景和线程间的关系。

• 信号传递 vs. 条件改变： 如果仅仅是传递一个信号，表明某个事件发生了，可以使用 notify()。例如，生产者-消费者模型中，生产者生产了一个产品，只需要通知一个消费者来消费即可。如果条件发生了改变，可能会影响到多个线程，应该使用 notifyAll()。例如，多个线程都在等待某个资源可用，当资源可用时，应该唤醒所有线程，让它们重新检查是否满足自己的条件。

• 避免虚假唤醒： 无论是 notify() 还是 notifyAll()，都可能出现虚假唤醒（spurious wakeup），即线程在没有被通知的情况下被唤醒。因此，在 wait() 方法返回后，必须在一个循环中检查条件是否满足。

  synchronized (obj) {
      while (!condition) {
          try {
              obj.wait();
          } catch (InterruptedException e) {
              Thread.currentThread().interrupt();
              return;
          }
      }
      // 执行任务
  }

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  这个 while 循环确保了线程只有在条件满足时才继续执行，避免了虚假唤醒带来的问题。

notify() 的 "丢失唤醒" 问题

notify() 可能会导致 "丢失唤醒" 问题，即某个线程应该被唤醒，但实际上却没有被唤醒。

考虑以下场景：

1. 多个线程在等待同一个条件。
2. 一个线程释放了锁，并调用了 notify()。
3. 在被唤醒的线程有机会获取锁之前，另一个线程抢先获取了锁，并改变了条件，使得被唤醒的线程不再满足条件。
4. 被唤醒的线程重新进入等待状态，而其他线程可能永远无法被唤醒。

虽然这种问题发生的概率较低，但仍然需要考虑。使用 notifyAll() 可以避免 "丢失唤醒" 问题，因为它能确保所有线程都有机会被唤醒并检查条件。

总结

notify() 和 notifyAll() 都是线程间通信的重要工具。notify() 唤醒一个线程，适用于只需要唤醒一个线程的场景；notifyAll() 唤醒所有线程，适用于需要确保所有线程都能响应事件的场景。选择哪个方法取决于具体的应用场景，需要权衡性能和可靠性。同时，需要注意虚假唤醒和 "丢失唤醒" 问题，并采取相应的措施来避免这些问题。

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