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Java的对象监视器和Condition监视器概念以及对比
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详细介绍了Java对象监视器的概念以及API方法，包括JDK1.5提供的Condition监视器对比。 文章目录 1 对象监视器1.1 方法1.2 特点 2 Condition 监视器2.1 Object的监视器方法与Condition接口的对比2.2 常用API方法 1 对象监视器对象监视器实际上就是与每个对象关联的Monitor对象，也叫做管程锁。实际上监视器也是一个数据结构，里面维护着一系列等待队列、同步队列等。这里不过多讨论对象监视器，详细讨论在会面的Synchronized部分中会有，本文主要针对Java初学者介绍相关的API方法，为后面的线程通信做准备，具体的应用将会在线程通信部分有讲到。 当多个线程持有的“对象监视器”为同一个对象的前提下，同一时间只有一个线程可以执行synchronized(非this对象)同步代码块中的代码！可以是实现线程同步！ 关于对象监视器：Java synchronized关键字的底层实现以及锁升级优化的原理【一万字】 1.1 方法为了方便线程协作通信，JAVA为提供了wait()和notifyAll以及notify()实现挂起线程，并且唤醒另外一个等待的线程的三个监视器方法(通知与等待)。 /** * 在其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法前，能够使得当前线程进入等待队列，导致当前线程等待WAITING状态。该wait方法应由当前的持有对象监视器来调用。 * 想要唤醒该等待线程，也应该由其他持有相同的对象监视器的线程调用notify方法。即要求其他线程和需要被唤醒的等待线程持有相同的对象监视器。或者其他线程调用该线程的interrupt()方法， 该线程抛出InterruptedExce ption 异常返回。 * Wait的两个重载方法： */ public final void wait() /** * 限时等待timeout milliseconds(毫秒) * @param timeout */ public final native void wait(long timeout) /** * 如果一个线程调用共享对象的该方法挂起后， 没有在指定的timeout ms 时间内被其他线程调用该共享变量的notify() 或者notifyAll() 方法唤醒，那么该函数还是会因为超时而返回。 * 如果将timeout 设置为0 则和wait 方法效果一样，因为在wait 方法内部就是调用了wait(O)。需要注意的是，如果在调用该函数时，传递了一个负的timeout 则会抛出IllegalArgumentException 异常。 * * @param timeout * @param nanos */ public final void wait(long timeout, int nanos) /** * 线程调用对象监视器的notify()方法,唤醒一条在该对象监视器上调用wait系列方法后被挂起的线程。如果有多条线程在同一等待队列中等待，只会选择唤醒其中一个线程，并且该选择是任意性的。 */ public final void notify(); /** * 调用notifyAll方法就可以唤醒对应对象监视器的等待队列当中所有的等待的线程。只对在该方法被调用之前等待的线程有效。 */ public final void notifyAll(); 1.2 特点wait方法、notify方法、notifyAll方法，在使用的时候，必须要有自己的同步监视器（锁对象）。换句话：wait方法、notify方法、notifyAll方法，必须注册在某个同步监视器上（锁上）。（拥有自己的锁对象）否则抛出一个异常：IllegalMonitorStateException - 如果当前线程不是此对象监视器的所有者。 因此创建了一个锁对象，这个锁对象上就具备一组监视器方法。Wait、notify、nofityAll方法就可以使用。 为什么上面的方法定义在Object类中? wait、notify、nofityAll 监视器方法，在使用的时候，必须要由自己的锁对象来调用。锁对象是任意对象，Java中只要是对象均有一个自己的监视器对象，任意对象都能调用的方法就应该抽出来，定义在Object 类当中，毕竟Object是所有类型的超类！ 2 Condition 监视器 2.1 Object的监视器方法与Condition接口的对比任意一个Java对象，都拥有一与之关联的唯一的监视器对象，为此Java为每个对象提供了一组监视器方法（定义在java.lang.Object上），主要包括wait()、wait(long timeout)、notify()以及notifyAll()方法，这些方法与synchronized同步关键字配合，可以实现等待/通知模式。 JDK1.5出现的Condition接口也提供了类似Object的监视器方法，与Lock配合可以实现等待/通知模式，但是这两者在使用方式以及功能特性上还是有差别的。 Object的监视器方法与Condition接口的对比如下：
Condition可以和任意的锁对象结合,监视器方法不会再绑定到某个锁对象上。使用Lock锁之后，相当于Lock 替代了synchronized方法和语句的使用，Condition替代了Object监视器方法的使用。 在Condition中，Condition对象当中封装了监视器方法，并用await()替换wait()，用signal()替换notify()，用signalAll()替换notifyAll()，传统线程的通信方式，Condition都可以实现，这里注意，Condition是被绑定到Lock上的，要创建一个Lock的Condition必须用newCondition()方法。 Condition的强大之处在于它可以为多个线程间建立不同的Condition，使用synchronized/wait()只有一个阻塞队列，notifyAll会唤起所有阻塞队列下的线程，而使用lock/condition，可以实现多个阻塞队列，signalAll只会唤起某个阻塞队列下的阻塞线程。 2.2 常用API方法 方法名称描述void await() throws InterruptedException当前线程进入等待状态直到被通知（signal）或中断，当前线程进入运行状态且从await()方法返回的情况，包括1.其他线程调用该Condition的signal()活signalAll()方法，而当前线程被选中唤醒 2.其他线程（调用interrupt()方法）中断当前线程void awaitUninterruptibly()当前线程进入等待状态直到被通知，等待过程中不响应中断long awaitNanos(long nanosTimeout) throws InterruptedException当前线程进入等待状态直到被通知，中断，或者超时。返回值表示剩余的时间，如果在nanosTimeout纳秒之前被唤醒，那么返回值就是（nanosTimeout-实际耗时）。如果返回值是0或者负数，那么可以认定已经超时了boolean await(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException超时等待一段时间，如果没有通知就超时返回boolean awaitUntil(Date deadline) throws InterruptedException当前线程进入等待状态直到被通知，中断或者到某个时间。如果没有到指定时间就被通知，方法返回true，否则，表示到了指定时间，方法返回falsevoid signal()唤醒一个等待在Condition上的线程，该线程从等待方法返回前必须获得与Condition相关联的锁void signalAll()唤醒所有等待在Condition上的线程，能够从等待方法返回的线程必须获得与Condition相关联的锁注意： 获取一个Condition必须通过Lock的newCondition()方法。 Condition定义了等待/通知两种类型的方法，当前线程调用这些方法时，需要提前获取到Condition对象关联的锁。Condition对象是由Lock对象（调用Lock对象的newCondition()方法）创建出来的，换句话说，Condition是依赖Lock对象的。 如果有什么不懂或者需要交流，各位可以留言。另外，希望收藏、关注一下，我将不间断更新Java各种教程！ |
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