java中的monitor

1）從java的視角看synchronized

synchronized使用的鎖對象(monitor)存儲在java對象頭中。

monitor對象：
	1)每一個java對象都擁有一個Monitor鎖(別問我爲何，虛擬機就是這樣設計的)。	
	2)當一個monitor被持有後，它將處於鎖定狀態。

2）從C++源碼看synchronized (參考：http://www.javashuo.com/article/p-qwevqyhu-dg.html)

oopDesc ---> markOopDesc monitor()方法 --> ObjectMonitor 即 monitor -> monitor enter、monitor exit

1)openjdk\hotspot\src\share\vm\oops\oop.hpp下的oopDesc類是JVM對象的頂級基類，故每一個object都包含markOop。

	class oopDesc {
		friend class VMStructs;
		private:
			volatile markOop _mark;		//標記字段(Mark Word)
			union _metadata {
				Klass*      _klass;		//對象類型元數據的指針
				narrowKlass _compressed_klass;
			} _metadata;

			// Fast access to barrier set.  Must be initialized.
			static BarrierSet* _bs;

		public:
			markOop  mark() const         { return _mark; }
			markOop* mark_addr() const    { return (markOop*) &_mark; }

			void set_mark(volatile markOop m)      { _mark = m;   }

			void    release_set_mark(markOop m);
			markOop cas_set_mark(markOop new_mark, markOop old_mark);

			// Used only to re-initialize the mark word (e.g., of promoted
			// objects during a GC) -- requires a valid klass pointer
			void init_mark();

			Klass* klass() const;
			Klass* klass_or_null() const volatile;
			Klass** klass_addr();
			narrowKlass* compressed_klass_addr();
		....省略...
	}
	
2)markOopDesc繼承自oopDesc，並拓展了本身的方法monitor()，該方法返回一個ObjectMonitor*對象指針。

	ObjectMonitor* monitor() const {
		assert(has_monitor(), "check");
		// Use xor instead of &~ to provide one extra tag-bit check.
		return (ObjectMonitor*) (value() ^ monitor_value);

		//	-------------- 補充 ---------------------
		//	value()的實現： uintptr_t value() const { return (uintptr_t) this; }
		//		
		//	monitor_value的實現：
		//		enum {
		//			locked_value             = 0,//00偏向鎖 
		//			unlocked_value           = 1,//01無鎖
		//			monitor_value            = 2,//10監視器鎖，又叫重量級鎖
		//			marked_value             = 3,//11GC標記
		//			biased_lock_pattern      = 5 //101偏向鎖
		//		};
		//	-------------- 補充 ---------------------
	}
	
3)在HotSpot虛擬機中，採用ObjectMonitor類來實現monitor。

	openjdk\hotspot\src\share\vm\runtime\objectMonitor.hpp源碼以下：

		ObjectMonitor() {
			_header       = NULL;//markOop對象頭
			_count        = 0;
			_waiters      = 0,//等待線程數
			_recursions   = 0;//重入次數
			_object       = NULL;
			_owner        = NULL;//指向得到ObjectMonitor對象的線程或基礎鎖
			_WaitSet      = NULL;//處於wait狀態的線程，會被加入到wait set；
			_WaitSetLock  = 0 ;
			_Responsible  = NULL ;
			_succ         = NULL ;
			_cxq          = NULL ;
			FreeNext      = NULL ;
			_EntryList    = NULL ;//處於等待鎖block狀態的線程，會被加入到entry set；
			_SpinFreq     = 0 ;
			_SpinClock    = 0 ;
			OwnerIsThread = 0 ;// _owner is (Thread *) vs SP/BasicLock
			_previous_owner_tid = 0;// 監視器前一個擁有者線程的ID
		}