在后面的文章中,咱们曾经体验过synchronized的用法,并对锁的概念和原理做了简略的介绍。然而,你可能曾经察觉到,有一个概念仿佛总是和synchronized这两个概念如影相随,很多人也比拟喜爱问它们之间的区别,这个概念就是Monitor,也叫监视器

所以,在解说完synchronized、锁之后,文本将为你解说Monitor,揭示它们之间那些公开的机密,心愿你不再蛊惑。

首先,你要明确的是,Monitor作为一种同步机制,它并非Java所特有,但Java实现了这一机制。

为了具象地了解Monitor这一抽象概念,咱们先来剖析身边的一个常见场景。

一、从医院排队就诊机制了解Monitor

置信你肯定有过来医院就诊的经验。咱们去医院时,状况个别是这样的:

  • 首先,咱们在门诊大厅前台或自助挂号机进行挂号
  • 随后,挂号完结后咱们找到对应的诊室就诊

    • 诊室每次只能有一个患者就诊;
    • 如果此时诊室闲暇,间接进入就诊;
    • 如果此时诊室内有患者正在就诊,那么咱们进入候诊室,期待叫号;
  • 就诊完结后,走出就诊室,候诊室的下一位候诊患者进入就诊室。

这个就诊过程你肯定耳熟能详,了解起来必然毫不费力气。咱们做了一张图展现图下:

认真看这幅图中的就诊过程,如果你了解了这个过程,你就了解了Monitor. 这么简略吗?不要狐疑本人,是的。你居然早已了解Monitor机制

不要小看这个机制,它可是生存中的智慧体现。在这个就诊机制中,它起到了两个关键性的作用

  • 互斥(mutual exclusion ):每次只容许一个患者进入候诊室就诊;
  • 合作(cooperation):就诊室中的患者就诊完结后,能够告诉候诊区的下一位患者。

明确了吗?你在医院就诊的过程居然和Monitor的机制简直截然不同。咱们换个形式来形容Monitor在计算机科学中的作用:

  • 互斥(mutual exclusion ):每次只容许一个线程进入临界区;
  • 合作(cooperation):当临界区的线程执行完结后满足特定条件时,能够告诉其余的期待线程进入。

而就诊过程中的门诊大厅就诊室候诊室则恰好对应着Monitor中的三个要害概念。其中:

  • 门诊大厅:所有待进入的线程都必须先在入口(Entry Set)挂号才有资格;
  • 就诊室:一个每次只能有一个线程进入的非凡房间(Special Room)
  • 候诊室:就诊室忙碌时,进入期待区(Wait Set)

咱们把下面的图稍作调整,就能够看到Monitor在Java中的模样:

比照来看,置信你曾经很直观地了解Monitor机制。再一回味,你会发现synchronized正是对Monitor机制的一种实现。而在Java中,每一个对象都会关联一个监视器

二、从synchronized源码感触Monitor

既然synchronized是对Monitor机制的一种实现,为了让你更有体感,咱们能够写一段极简代码一探到底。

这段代码极为简略,然而够用,咱们在代码中应用了synchronized关键字:

public class SyncMonitorDemo {    public static void main(String[] args) {        Object o = new Object();        synchronized (o) {            System.out.println("locking...");        }    }}

代码写好后,别离执行javac SyncMonitorDemo.javajavap -v SyncMonitorDemo.class,随后你就能失去上面这样的字节码:

Classfile SyncMonitorDemo.class  Last modified May 26, 2021; size 684 bytes  MD5 checksum e366920f22845e98c45f26531596d6cf  Compiled from "SyncMonitorDemo.java"public class cn.tao.king.juc.execises1.SyncMonitorDemo  minor version: 0  major version: 49  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPERConstant pool:   #1 = Methodref          #2.#22         // java/lang/Object."<init>":()V   #2 = Class              #23            // java/lang/Object   #3 = Fieldref           #24.#25        // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;   #4 = String             #26            // locking...   #5 = Methodref          #27.#28        // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V   #6 = Class              #29            // cn/tao/king/juc/execises1/SyncMonitorDemo   #7 = Utf8               <init>   #8 = Utf8               ()V   #9 = Utf8               Code  #10 = Utf8               LineNumberTable  #11 = Utf8               LocalVariableTable  #12 = Utf8               this  #13 = Utf8               Lcn/tao/king/juc/execises1/SyncMonitorDemo;  #14 = Utf8               main  #15 = Utf8               ([Ljava/lang/String;)V  #16 = Utf8               args  #17 = Utf8               [Ljava/lang/String;  #18 = Utf8               o  #19 = Utf8               Ljava/lang/Object;  #20 = Utf8               SourceFile  #21 = Utf8               SyncMonitorDemo.java  #22 = NameAndType        #7:#8          // "<init>":()V  #23 = Utf8               java/lang/Object  #24 = Class              #30            // java/lang/System  #25 = NameAndType        #31:#32        // out:Ljava/io/PrintStream;  #26 = Utf8               locking...  #27 = Class              #33            // java/io/PrintStream  #28 = NameAndType        #34:#35        // println:(Ljava/lang/String;)V  #29 = Utf8               cn/tao/king/juc/execises1/SyncMonitorDemo  #30 = Utf8               java/lang/System  #31 = Utf8               out  #32 = Utf8               Ljava/io/PrintStream;  #33 = Utf8               java/io/PrintStream  #34 = Utf8               println  #35 = Utf8               (Ljava/lang/String;)V{  public cn.tao.king.juc.execises1.SyncMonitorDemo();    descriptor: ()V    flags: ACC_PUBLIC    Code:      stack=1, locals=1, args_size=1         0: aload_0         1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V         4: return      LineNumberTable:        line 3: 0      LocalVariableTable:        Start  Length  Slot  Name   Signature            0       5     0  this   Lcn/tao/king/juc/execises1/SyncMonitorDemo;  public static void main(java.lang.String[]);    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC    Code:      stack=2, locals=4, args_size=1         0: new           #2                  // class java/lang/Object         3: dup         4: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V         7: astore_1         8: aload_1         9: dup        10: astore_2        11: monitorenter        12: getstatic     #3                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;        15: ldc           #4                  // String locking...        17: invokevirtual #5                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V        20: aload_2        21: monitorexit        22: goto          30        25: astore_3        26: aload_2        27: monitorexit        28: aload_3        29: athrow        30: return      Exception table:         from    to  target type            12    22    25   any            25    28    25   any      LineNumberTable:        line 5: 0        line 6: 8        line 7: 12        line 8: 20        line 9: 30      LocalVariableTable:        Start  Length  Slot  Name   Signature            0      31     0  args   [Ljava/lang/String;            8      23     1     o   Ljava/lang/Object;}SourceFile: "SyncMonitorDemo.java"

javap是JDK自带的一个反汇编命令。你能够疏忽其余不必要的信息,间接在后果中找到上面这段代码:

11: monitorenter12: getstatic     #3                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;15: ldc           #4                  // String locking...17: invokevirtual #5                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V20: aload_221: monitorexit

看到monitorentermonitorexit指令,置信智慧的你曾经看穿所有。

以上就是文本的全部内容,祝贺你又上了一颗星✨

夫子的试炼

  • 写一段蕴含synchronized关键字的代码,应用javap命令察看后果。

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