摘自Java大师Joshua Bloch在Effective Java第二版中的文章:

“第69项:选择并发实用程序而不是等待和通知”。

这个答案是xagyg的优秀答案的图形重写和简化，包括eran的评论。

为什么要使用notifyAll，即使每个产品都是针对单个消费者的?

考虑生产者和消费者，简化如下。

制作人:

while (!empty) {
   wait() // on full
}
put()
notify()

消费者:

while (empty) {
   wait() // on empty
}
take()
notify()

假设2个生产者和2个消费者共享一个大小为1的缓冲区。下图描述了一个导致死锁的场景，如果所有线程都使用notifyAll，就可以避免死锁。

每个通知都被标记为被唤醒的线程。

但是(如果我正确理解了这些方法之间的区别)，总是只选择一个线程进行进一步的监视采集。

这是不对的。o.notifyAll()唤醒在o.wait()调用中阻塞的所有线程。线程只允许一个接一个地从o.wait()返回，但它们将轮流返回。

简单地说，这取决于线程等待通知的原因。您是想告诉其中一个等待线程发生了什么，还是想同时告诉所有等待线程?

在某些情况下，所有等待线程在等待结束后都可以采取有用的操作。一个例子是一组等待某个任务完成的线程;一旦任务完成，所有等待的线程都可以继续它们的业务。在这种情况下，您可以使用notifyAll()同时唤醒所有等待的线程。

另一种情况，例如互斥锁，只有一个等待线程在被通知后可以做一些有用的事情(在这种情况下获得锁)。在这种情况下，您更愿意使用notify()。如果实现得当，您也可以在这种情况下使用notifyAll()，但是您将不必要地唤醒无法做任何事情的线程。

在很多情况下，等待条件的代码会被写成循环:

synchronized(o) {
    while (! IsConditionTrue()) {
        o.wait();
    }
    DoSomethingThatOnlyMakesSenseWhenConditionIsTrue_and_MaybeMakeConditionFalseAgain();
}

这样，如果一个o.notifyAll()调用唤醒了多个等待线程，并且第一个从o.wait() make返回的线程将条件保持在false状态，那么其他被唤醒的线程将返回等待状态。

线程有三种状态。

WAIT -线程没有使用任何CPU周期 BLOCKED -线程在试图获取监视器时被阻塞。它可能仍在使用CPU周期 RUNNING -线程正在运行。

现在，当调用notify()时，JVM选择一个线程并将其移动到BLOCKED状态，从而将其移动到RUNNING状态，因为没有竞争监视器对象。

当调用notifyAll()时，JVM选取所有线程并将它们移到BLOCKED状态。所有这些线程都将优先获得对象的锁。能够首先获取监视器的线程将能够首先进入RUNNING状态，依此类推。

摘自Effective Java博客:

The notifyAll method should generally be used in preference to notify. 

If notify is used, great care must be taken to ensure liveness.

所以，我的理解是(从前面提到的博客，“Yann TM”对公认答案和Java文档的评论):

notify() : JVM awakens one of the waiting threads on this object. Thread selection is made arbitrarily without fairness. So same thread can be awakened again and again. So system's state changes but no real progress is made. Thus creating a livelock. notifyAll() : JVM awakens all threads and then all threads race for the lock on this object. Now, CPU scheduler selects a thread which acquires lock on this object. This selection process would be much better than selection by JVM. Thus, ensuring liveness.

简短的总结:

总是更喜欢使用notifyAll()而不是notify()，除非你有一个大型并行应用程序，其中大量线程都在做同样的事情。

解释:

notify()[…醒来时还是单身 线程。因为notify()不允许指定线程 唤醒后，它只在大规模并行应用程序中有用 是指具有大量线程的程序，它们都执行类似的任务。 在这样的应用程序中，您不关心哪个线程被唤醒。

来源:https://docs.oracle.com/javase/tutorial/essential/concurrency/guardmeth.html

比较上述情况下的notify()和notifyAll():一个大型并行应用程序，其中线程在做相同的事情。如果在这种情况下调用notifyAll()， notifyAll()将导致大量线程的唤醒(即调度)，其中许多线程是不必要的(因为实际上只有一个线程可以继续，即被授予wait()、notify()或notifyAll()对象监视的线程被调用)，因此浪费计算资源。

因此，如果您的应用程序中没有大量线程并发地做同样的事情，请使用notifyAll()而不是notify()。为什么?因为，正如其他用户已经在这个论坛上回答的那样，notify()

唤醒正在此对象的监视器上等待的单个线程。[…] 选择是任意的，发生在自由裁量权 实现。

来源:Java SE8 API (https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Object.html#notify--)

Imagine you have a producer consumer application where consumers are ready (i.e. wait() ing) to consume, producers are ready (i.e. wait() ing) to produce and the queue of items (to be produced / consumed) is empty. In that case, notify() might wake up only consumers and never producers because the choice who is waken up is arbitrary. The producer consumer cycle wouldn't make any progress although producers and consumers are ready to produce and consume, respectively. Instead, a consumer is woken up (i.e. leaving the wait() status), doesn't take an item out of the queue because it's empty, and notify() s another consumer to proceed.

In contrast, notifyAll() awakens both producers and consumers. The choice who is scheduled depends on the scheduler. Of course, depending on the scheduler's implementation, the scheduler might also only schedule consumers (e.g. if you assign consumer threads a very high priority). However, the assumption here is that the danger of the scheduler scheduling only consumers is lower than the danger of the JVM only waking up consumers because any reasonably implemented scheduler doesn't make just arbitrary decisions. Rather, most scheduler implementations make at least some effort to prevent starvation.