经典解释监视器和对象锁

最新推荐文章于 2023-06-16 20:02:16 发布
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#jvm #虚拟机 #java

cathy97问：

在JVM的规范中，有这么一些话：  
  “在JVM中，每个对象和类在逻辑上都是和一个监视器相关联的”  
    “为了实现监视器的排他性监视能力，JVM为每一个对象和类都关联一个锁”  
  “锁住了一个对象，就是获得对象相关联的监视器”  
   
  从这些话，看出监视器和对象锁好像是一回事，那为何要定义两个东西，若不一样，他们的关系如何？ 

interhanchi的解释：

我觉得讲的很清楚呀.  
  监视器好比一做建筑,它有一个很特别的房间,房间里有一些数据,而且在同一时间只能被一个线程占据,进入这个建筑叫做"进入监视器",进入建筑中的那个特别的房间叫做"获得监视器",占据房间叫做"持有监视器",离开房间叫做"释放监视器",离开建筑叫做"退出监视器".  
  而一个锁就像一种任何时候只允许一个线程拥有的特权.  
  一个线程可以允许多次对同一对象上锁.对于每一个对象来说,java虚拟机维护一个计数器,记录对象被加了多少次锁,没被锁的对象的计数器是0,线程每加锁一次,计数器就加1,每释放一次,计数器就减1.当计数器跳到0的时候,锁就被完全释放了.  
   
  java虚拟机中的一个线程在它到达监视区域开始处的时候请求一个锁.JAVA程序中每一个监视区域都和一个对象引用相关联.  
   
  去看一下深入java虚拟机吧,里面这个讲的很清楚! 

taolei的解释：

活活，这中文翻译的也真够直接的。  
  监视器：monitor  
  锁：lock(JVM里只有一种独占方式的lock)  
  进入监视器：entermonitor  
  离开/释放监视器：leavemonitor  
  (entermonitor和leavemonitor是JVM的指令)  
  拥有者：owner  
   
  在JVM里，monitor就是实现lock的方式。  
  entermonitor就是获得某个对象的lock(owner是当前线程)  
  leavemonitor就是释放某个对象的lock  

C# Monitor和Lock的定义及区别
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本文讲解C#中的锁Monitor和Lock的定义及区别。
锁和监视器之间的区别 – Java并发
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转自blog.youkuaiyun.com/mxiangjian/article/details/53115146 阅读本文，你可以了解到： 1、对象监视器锁(重量级锁)、轻量级锁、偏向锁的含义 2、它们之间的区别 3、每一种锁的使用场景什么。 我们跟着一下几个问题一步一步深入了解： 什么是对象监视器锁 为什么它叫重量级锁       我们知道在Java中实现同步的一种机制
java监视器_锁和监视器之间的区别 – Java并发
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Java中的“对象监视器Monitor“和“对象锁“
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对象锁（监视器锁）讲解
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线程监控 - 死锁、存活周期与 CPU 占用率
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synchronized背后的“monitor锁”和Lock的比较
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造轮子之线程锁监控类的封装
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线程锁监控类的封装 互斥锁一个明显的缺点是它只有两种状态：锁定和非锁定。而条件变量通过允许线程阻塞和等待另一个线程发送信号的方法弥补了互斥锁的不足，它常和互斥锁一起配合使用。使用时，条件变量被用来阻塞一个线程，当条件不满足时，线程往往解开相应的互斥锁并等待条件发生变化。一旦其他的某个线程改变了条件变量，他将通知相应的条件变量唤醒一个或多个正被此条件变量阻塞的线程。这些线程将重新锁定互斥锁并重新测试...
对象头、锁和监视器的关系
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06-26
### Java对象头、锁机制与监视器的关系详解 在Java中，对象头（Object Header）是每个Java对象的核心组成部分之一，它存储了对象的元数据信息。这些信息包括但不限于对象的哈希码、GC分代年龄以及锁状态等[^1]。对象头的设计直接影响了Java中锁机制和监视器的实现。 #### 对象头的作用 Java对象头主要由两部分组成：Mark Word和Klass Pointer。其中，Mark Word用于存储对象的运行时数据，例如哈希码、GC分代年龄、锁标志位等；而Klass Pointer则指向该对象的类元数据。对于锁机制来说，Mark Word尤为重要，因为它记录了当前对象的锁状态，比如是否被加锁、锁的类型（偏向锁、轻量级锁或重量级锁）等[^5]。 #### 锁机制与对象头的关系 Java中的锁机制依赖于对象头中的Mark Word来管理锁的状态。当一个线程尝试获取某个对象的锁时，JVM会检查该对象头中的锁标志位，并根据当前情况决定是否能够成功获取锁。如果当前没有其他线程持有该锁，则线程可以直接获得锁并更新对象头中的相关信息；如果有竞争，则可能需要升级锁或者阻塞等待。 - **内置锁（synchronized关键字）**：这是Java语言层面提供的最基础的锁机制，基于对象监视器（Monitor）。当使用`synchronized`修饰方法或代码块时，实际上是在访问受保护的资源之前获取目标对象上的监视器锁[^2]。 - **显式锁（Lock接口）**：除了`synchronized`之外，Java还提供了更灵活的锁机制，如`ReentrantLock`。这类锁通常位于`java.util.concurrent.locks`包下，它们同样利用了底层的操作系统Mutex Lock，但提供了更多的功能和支持[^2]。 #### 监视器（Monitor）的角色 监视器是一种同步工具，它确保在同一时刻只有一个线程可以执行特定的代码段。在Java中，每个对象都关联着一个监视器锁（Monitor），这个锁是由JVM内部维护的。当线程进入由`synchronized`关键字保护的方法或代码块时，它必须先取得相应的监视器锁。一旦线程获得了监视器锁，就可以继续执行临界区内的代码，直到正常退出或抛出异常才会释放锁。如果多个线程同时试图获取同一个监视器锁，则只有其中一个线程能够成功获取锁，其余线程将被阻塞，直到锁被释放[^4]。 #### 偏向锁的工作原理 为了提高性能，Java引入了偏向锁这一优化策略。偏向锁假设了一个场景：大多数情况下，一个锁总是由同一个线程多次访问。因此，在第一次使用CAS操作将线程ID设置到对象头之后，后续该线程再次进入临界区时无需进行复杂的同步操作，只需简单地验证对象头中的线程ID是否匹配即可确认所有权[^3]。这种方式减少了不必要的CAS操作和上下文切换开销，从而提升了程序的整体效率。 综上所述，Java的对象头不仅承载了对象的基本属性，也是实现高效并发控制的关键所在。通过合理设计对象头结构以及巧妙运用各种锁优化技术，Java能够在保证线程安全的同时尽可能降低多线程环境下的性能损耗。 ```java static final Object obj = new Object(); public static void m1() { synchronized (obj) { // 同步块 A m2(); } } public static void m2() { synchronized (obj) { // 同步块 B m3(); } } public static void m3() { synchronized (obj) { } // 同步块 C } ``` 在这段示例代码中，`m1`, `m2`, 和 `m3` 方法均使用了相同的对象`obj`作为锁来同步其各自的方法体。这表明这三个方法之间存在共享资源的竞争关系，任何时刻只能有一个线程通过`synchronized`语句进入这些方法中的任意一个。
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