Java Object.wait() 與 notify() 完整解析與正確用法

wait()、notify()、notifyAll() 是 Object 類的 final native 方法，無法被子類覆寫。這三個方法必須在同步方法或同步區塊（synchronized）中呼叫，且當前線程必須持有該物件的鎖，否則會拋出 IllegalMonitorStateException。

方法詳解

• wait()：讓當前線程進入等待狀態，直到被 notify() 或 notifyAll() 喚醒
• wait(long millis) / wait(long millis, int nanos)：帶超時的等待，超時自動喚醒
• notify()：隨機喚醒一個在該物件上等待的線程
• notifyAll()：喚醒所有在該物件上等待的線程

三種呼叫方式

由於這些方法定義在 Object 類中，可透過以下三種方式呼叫：

wait();        // 方式1
this.wait();   // 方式2
super.wait();  // 方式3

常見錯誤示範

在 synchronized 方法外呼叫 wait() 會拋出異常：

public class ObjectWaitTest {
    public static void main(String args[]) {
        A a = new A();
        try {
            a.printThreadInfo(); // synchronized 方法
            a.wait(); // 錯誤！不在 synchronized 區塊中
        } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
    }
}

class A {
    public synchronized void printThreadInfo() throws InterruptedException {
        Thread t = Thread.currentThread();
        System.out.println("ThreadID:" + t.getId() + ", ThreadName:" + t.getName());
    }
}

執行結果：IllegalMonitorStateException

正確寫法

將 wait() 放入 synchronized 方法內部：

class A {
    public synchronized void printThreadInfo() throws InterruptedException {
        Thread t = Thread.currentThread();
        System.out.println("ThreadID:" + t.getId() + ", ThreadName:" + t.getName());
        this.wait(1000); // 正確：在 synchronized 方法中呼叫
    }
}

主線程呼叫後，釋放鎖並等待 1000ms，其他線程可進入同步方法。

關鍵要點總結

1. wait()/notify() 必須在 synchronized 方法或區塊內呼叫
2. 當前線程必須持有物件鎖
3. wait() 會釋放鎖，notify() 不釋放鎖（直到同步區塊結束）
4. 使用 wait(long timeout) 可避免無限期等待造成死鎖