JAVA——多線程編程之同步“監視器monitor”(三),多線程編程monitor
- 轉載來源:
- http://www.programcreek.com/2011/12/monitors-java-synchronization-mechanism/
- http://ifeve.com/monitors-java-synchronization-mechanism/
- 監視器是作業系統實現同步的重要基礎概念,同樣它也用在JAVA的線程同步中,這篇文章用一種類推的思想解釋監視器”monitor”。
【1】什麼是監視器
- 監視器可以看做是經過特殊布置的建築,這個建築有一個特殊的房間,該房間通常包含一些資料和代碼,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,發送器將基於某些標準(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”,它將被發送器安排到“等待房間”,並且一段時間之後會被重新分配到特殊房間,按照上面的線路,這個建築物包含三個房間,分別是“特殊房間”、“大廳”以及“等待房間”。
- 簡單來說,監視器用來監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資料和代碼。
【2】JAVA中監視器的實現
- 在JAVA虛擬機器中,每個對象(Object和class)通過某種邏輯關聯監視器,為了實現監視器的互斥功能,每個對象(Object和class)都關聯著一個鎖(有時也叫“互斥量”),這個鎖在作業系統書籍中稱為“訊號量”,互斥(“mutex”)是一個二進位的訊號量。
- 如果一個線程擁有了某些資料的鎖,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訊號量,顯然不是很方便,幸運的是,JVM為我們自動實現了這些。
- 為了使資料不被多個線程訪問,java 提供了同步塊 以及同步方法兩種實現,一旦一段代碼被嵌入到一個synchronized關鍵字中,意味著放入了監視地區,JVM在後台會自動為這段代碼實現鎖的功能。
【3】JAVA的同步代碼中,哪一部分是監視器?
- 我們知道JAVA每個對象(Object/class)都關聯一個監視器,更好的說法應該是每個對象(Object/class)都有一個監視器,對象可以有它自己的臨界區,並且能夠監視線程式列為了使線程協作,JAVA為提供了wait()和notifyAll以及notify()實現掛起線程,並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)