Java 並發 Wait-Notify 機制深度解析：狀態變量、條件斷言、條件隊列與標準模板

wait/notify 是 Java 同步機制的基石，構建生產者-消費者、線程池、鎖框架的核心原語。本文從狀態變量、條件斷言、條件隊列三大概念切入，嚴謹定義 wait/notify/notifyAll 的語義規則，給出循環檢查模板並針對虛假喚醒、多條件共享鎖、多線程競爭三大場景深度剖析循環的必要性。

核心三概念

1. 狀態變量： 線程等待的前提條件承載體（如隊列大小、標誌位）。
2. 條件斷言： 判斷狀態變量是否滿足繼續執行的邏輯表達式（如 queue.size() < capacity）。
3. 條件隊列： 每個對象內置的等待線程集合，wait() 將當前線程加入，notify() 從中喚醒。

六大鐵律（必讀）

1. 屬於 Object，每個對象天然擁有鎖與條件隊列。
2. 調用前必須持有對象鎖 → 必須在 synchronized(obj) 中。
3. wait() 釋放鎖並進入條件隊列；notify() 隨機喚醒一個；notifyAll() 喚醒全部。
4. 喚醒後需重新獲取鎖才能繼續執行 wait() 之後的代碼。
5. 喚醒線程與持有鎖線程互斥：notify() 執行時鎖仍被持有，被喚醒線程只能在鎖釋放後競爭。
6. 虛假喚醒 存在：無通知、中斷、超時也可能醒來，必須循環檢查條件斷言。

標準等待模板（背誦級）

synchronized(obj) {
    while (!conditionPredicate) {  // 循環而非 if
        obj.wait();                // 釋放鎖、進隊列、掛起
    }
    // 條件滿足，安全執行業務邏輯
}

為什麼必須用 while 循環？

升級建議

JDK 1.5+ 推薦使用 Lock + Condition：
Lock lock = new ReentrantLock(); Condition notFull = lock.newCondition();
精確綁定條件隊列，避免多條件共用一把鎖的混淆，API 更語義化。

掌握 Wait-Notify 本質，是通往高性能並發組件開發的必經之路。