從沒據說過的併發的名詞-管程

在接觸併發以前，我只據說過進程、線程，管程這個詞卻是頭回據說，抱着認真好學的態度，去找了找關於 管程 的資料，不學不知道，原來併發裏的兩大難題--互斥和同步均可以用管程來解決，能夠說,管程是一把解決併發的萬能鑰匙。

 

那什麼是管程呢？原來管程並不像進程、線程這樣來形容一個特指東西的名詞，管程是指管理共享變量以及讀共享變量的操做過程，讓他們支持併發。Java 中的 Monitor，咱們常常將它翻譯成 「監視器」，其實它還有個更學術的名字就是管程。

 

管程有三種模型，其中普遍應用的是 MESA 模型，Java 管程實現參考的也是 MESA 模型，因此我就着重學習這個模型。前面提到了管程能夠解決併發領域互斥和同步的兩大核心問題，下面咱們先看看管程是如何解決互斥問題的。

 

• 互斥問題的解決

 

互斥指的同一時刻只容許有一個線程訪問共享資源，管程解決互斥問題的思路很簡單，就是將共享變量及對共享變量的操做統一都封裝起來，如圖：

 

 

線程 A 和線程 B 若是想訪問共享變量 queue，只能經過管程提供的入隊和出隊操做，入隊和出隊操做保證互斥性，只容許一個線程進入，而對外暴露的就只有管程，看上去有點面向對象封裝的意思。

 

• 同步問題的解決

 

在管程解決互斥問題的解決方案中，咱們看到了其實共享變量和對共享變量的操做都是被封裝起來的，要想訪問共享變量就要訪問管程，因此同步的解決辦法就是在管程的入口添加一個等待隊列，當多線程想同時進入管程內部時，只容許一個線程進入，其餘線程在等待隊列中等待。

 

進入到管程內部，有可能執行修改共享變量的方法還有條件，好比要執行入隊操做，必須保證隊列不滿；要執行出隊操做，必須保證隊列不空，管程對每一個條件的變量還對應有一個等待隊列，如圖：

 

 

這裏的入口等待隊列與條件等待隊列是徹底不一樣的兩個隊列，當進入管程內部的線程因執行方法的條件不知足會進入條件等待隊列，等待被其餘線程喚醒，喚醒後會從新進入入口的等待隊列，競爭資源。

 

Java 內置的管程

 

Java 內置管程與 MESA 模型相似，在 MESA 模型中，條件變量能夠有多個， Java 語言內置的管程裏只有一個條件變量。

 

 

Java 內置的管程方案就是 syncronized ，使用 syncronized 修飾的代碼塊，在編譯器會自動生成相關加鎖和解鎖代碼，可是隻會支持一個條件變量。

 

 

總結一下 :

 

 

 

以上是管程的相關介紹，後續咱們會進入 Java JUC 工具包的學習，看看除了 syncronized 其餘強大的併發編程類都有哪些獨特的用處。

 

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