Java线程wait()方法行为解析及相关疑难问题咨询

第一段代码：未加synchronized导致IllegalMonitorStateException #

直接调用thread.wait()时抛出IllegalMonitorStateException，核心原因是**wait()方法的强制规则**：调用任意对象的wait()前，当前线程必须持有该对象的监视器锁（即必须在synchronized块或synchronized方法中操作这个对象）。

这段代码里，主线程没有通过synchronized获取thread对象的锁就调用了wait()，违反规则，因此JVM直接抛出异常。

代码示例：

class Scratch {
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread thread = new Thread(() -> {
      System.out.println("Inside thread");
    });

      thread.wait();

  }
}

异常信息：

Exception in thread "main" java.lang.IllegalMonitorStateException: current thread is not owner
    at java.base/java.lang.Object.wait0(Native Method)
    at java.base/java.lang.Object.wait(Object.java:366)
    at java.base/java.lang.Object.wait(Object.java:339)
    at Scratch.main(scratch_125.java:8)

第二段代码：持有锁但无人唤醒导致永久阻塞 #

添加synchronized (thread)块后，主线程获取了thread对象的锁，满足wait()的调用条件，因此不再抛出异常。但主线程会一直阻塞在thread.wait()处，原因是：

• wait()执行时会释放当前持有的锁，让线程进入等待状态，直到有其他线程调用该对象的notify()或notifyAll()唤醒它。
• 这段代码里thread未调用start()，线程永远不会启动，更不会终止。而只有当Thread对象关联的线程终止时，JVM才会自动调用该对象的notifyAll()。没有任何线程来唤醒主线程，所以它会一直等待下去。

你误以为未启动线程调用wait()会抛异常，其实wait()是Object类的方法，和线程是否启动无关——只要当前线程持有对象锁，就能调用，不会因线程未启动抛出异常。

代码示例：

class Scratch {
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread thread = new Thread(() -> {
      System.out.println("Inside thread");
    });


    synchronized (thread) {
      thread.wait();             // keeps waiting here
    }

    System.out.println("Main thread working fine?"); // never reached here

  }
}

第三段代码：线程终止触发自动唤醒，wait()结束阻塞 #

添加thread.start()后，子线程启动并执行，当它运行完毕（包括sleep 5秒后），线程进入终止状态。此时JVM会自动调用该Thread对象的notifyAll()方法，唤醒所有在该对象上等待的线程——也就是主线程。因此主线程的wait()被唤醒，继续执行后续的打印语句。

注意：虽然这里wait()起到了等待线程结束的效果，但这不是wait()的正确用法，等待线程终止应该用thread.join()。这里的行为是JVM对Thread对象的特殊处理，不要依赖这个特性实现线程同步。

代码示例：

class Scratch {
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread thread = new Thread(() -> {
      System.out.println("Inside thread");

      try {
        Thread.sleep(5000);
      } catch (InterruptedException e) {
        throw new RuntimeException(e);
      }
    });


    thread.start();

    synchronized (thread) {
      thread.wait();
    }

    System.out.println("Main thread working fine?");

  }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mohit Kumar