深入淺析Java中監(jiān)視器的原理

這篇文章運用簡單易懂的例子給大家介紹深入淺析Java中監(jiān)視器的原理，內(nèi)容非常詳細，感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對大家能有所幫助。

1.什么是監(jiān)視器

監(jiān)視器可以看做是經(jīng)過特殊布置的建筑，這個建筑有一個特殊的房間，該房間通常包含一些數(shù)據(jù)和代碼，但是一次只能一個消費者(thread)使用此房間，

當一個消費者(線程)使用了這個房間，首先他必須到一個大廳(Entry Set)等待，調(diào)度程序?qū)⒒谀承藴?e.g. FIFO)將從大廳中選擇一個消費者(線程)，進入特殊房間，如果這個線程因為某些原因被“掛起”，它將被調(diào)度程序安排到“等待房間”，并且一段時間之后會被重新分配到特殊房間，按照上面的線路，這個建筑物包含三個房間，分別是“特殊房間”、“大廳”以及“等待房間”。

簡單來說，監(jiān)視器用來監(jiān)視線程進入這個特別房間，他確保同一時間只能有一個線程可以訪問特殊房間中的數(shù)據(jù)和代碼。

2.JAVA中監(jiān)視器的實現(xiàn)

在JAVA虛擬機中，每個對象(Object和class)通過某種邏輯關(guān)聯(lián)監(jiān)視器，為了實現(xiàn)監(jiān)視器的互斥功能，每個對象(Object和class)都關(guān)聯(lián)著一個鎖(有時也叫“互斥量”)，這個鎖在操作系統(tǒng)書籍中稱為“信號量”，互斥(“mutex “)是一個二進制的信號量。

如果一個線程擁有了某些數(shù)據(jù)的鎖，其他的線程則無法獲得鎖，直到這個線程釋放了這個鎖。在多線程中，如果任何時候都是我們自己來寫這個信號量，顯然不是很方便，幸運的是，JVM為我們自動實現(xiàn)了這些。

為了使數(shù)據(jù)不被多個線程訪問，java 提供了同步塊 以及 同步方法兩種實現(xiàn)，一旦一段代碼被嵌入到一個synchronized關(guān)鍵字中，意味著放入了監(jiān)視區(qū)域，JVM在后臺會自動為這段代碼實現(xiàn)鎖的功能。

3.JAVA的同步代碼中，哪一部分是監(jiān)視器？

我們知道JAVA每個對象(Object/class) 都關(guān)聯(lián)一個監(jiān)視器，更好的說法應該是每個對象(Object/class)都有一個監(jiān)視器，對象可以有它自己的臨界區(qū)，并且能夠監(jiān)視線程序列為了使線程協(xié)作，JAVA為提供了wait()和notifyAll以及notify()實現(xiàn)掛起線程，并且喚醒另外一個等待的線程，此外這些方法有三種不同版本:

wait(long timeout, int nanos)
wait(long timeout) notified by other threads or notified by timeout.
notify(all)

這些方法只能在一個同步塊或同步方法中被調(diào)用，原因是，如果一個方法不需要相互排斥，不需要監(jiān)測或線程之間協(xié)作，每一個線程可以自由訪問此方法，那就不需要協(xié)作。

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