Java知识进阶-程序员不可不知的Monitor机制

一、Monitor 是什么

Java Monitor 相当于监视器，一把打开大门的钥匙，也可认为是一个许可证。只有拿到许可证，才可以操作。

同时也相当于一个同步工具，操作系统中的互斥量（mutex),值为1的信号量。

二、Java对象模型与Monitor

Monitor 对象可以被多个线程安全的访问，发布许可证的方式，交接给一个线程来访问操作。

Java Monitor 中的实现流程： 生产者发出通知后，让所有在等待的消费者进入到读队列里。然后把许可证发放给其中一个消费者。

Java 对象模型中，所有的对象头部都有锁状态标记。偏向锁，轻量锁，重量锁都在Mark Word中都有锁标记或锁的地址。

三、Java Monitor 实现

3.1 每个java对象的对象头中，都有锁标识

3.2 java.lang.Object 类定义了 wait()，notify()，notifyAll() 方法

这些都是 native方法，底层是C++来实现的。 这些方法的具体实现，依赖一个叫做ObjectMonitor模式实现，这是JVM内部C++实现的一套机制。

3.3 ObjectMonitor模式

当一个线程想竞争到对象锁的时，第一步先被放入到等待队列中。如果这个线程获取到锁，称为对象的锁的拥有者，或缺失每个条件，或每个条件随着时间流逝，不满足的时候，该线程就会wait来释放锁。让给等待队列中的线程获取该锁的机会。这种机制，相对于是条件变量，或互斥变量。

3.3.1 notify 方法： 解除阻塞，从阻塞中随机选择进行交接。

3.3.2 notifyAll 方法： 会把所有被wait阻塞的线程，全部激活解除阻塞。最终也只有一个线程可以获取到锁。

3.3.3 wait 方法： 进入阻塞