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java中有哪些特殊monitor

舞姬之光

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发布时间:2025-12-14 21:35:02

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来源于php中文网

原创

Java中无“特殊monitor”术语,但指代线程同步机制:1. 每个对象内置Monitor,由synchronized触发,JVM通过对象头实现;2. HotSpot中ObjectMonitor结构管理_owner、_WaitSet、_EntryList,支撑synchronized语义;3. JUC包提供ReentrantLock等显式锁,基于AQS实现,功能更灵活;4. Condition接口扩展了monitor的条件等待能力,支持多路通知。这些机制共同构成Java并发基础。

java中有哪些特殊monitor

在Java中,并没有“特殊monitor”这一官方术语,但如果你指的是与线程同步和监控相关的底层机制,尤其是与Java对象监视器(Monitor)有关的特殊类型或实现方式,那么可以从JVM内部机制和并发工具角度来理解一些具有“特殊”行为的monitor或monitor-like结构。

1. 每个Java对象自带的内置Monitor(Intrinsic Monitor)

Java中每个对象都可以作为锁使用,这是因为每个对象头(Object Header)中包含一个称为Monitor的结构(也叫内置锁或监视器锁),由JVM维护。

这种monitor通过 synchronized 关键字触发使用:

  • 修饰实例方法:锁住当前实例(this)
  • 修饰静态方法:锁住类的Class对象
  • 修饰代码块:锁住指定对象

这个monitor是“特殊”的,因为它由JVM直接支持,底层依赖操作系统的互斥量(mutex)或自旋锁优化。

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2. HotSpot虚拟机中的Monitor实现(ObjectMonitor)

JVM(如HotSpot)中,每个Java对象关联的monitor在C++层面是一个 ObjectMonitor 结构,它包含:

  • _owner:指向当前持有锁的线程
  • _WaitSet:调用wait()后线程进入此集合
  • _EntryList:等待获取锁的线程列表
  • 计数器:支持重入(recursion count)

这是真正实现synchronized语义的核心结构,虽然对Java程序员透明,但它是“特殊monitor”的底层体现。

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3. JDK并发包中的显式Monitor替代品(ReentrantLock等)

虽然不是传统意义上的“monitor”,但java.util.concurrent.locks包提供了一些可视为“高级monitor”的结构:

  • ReentrantLock:可重入、可中断、支持公平/非公平模式的锁,内部使用AQS(AbstractQueuedSynchronizer)实现
  • ReentrantReadWriteLock:读写锁,允许多个读线程或一个写线程,适合读多写少场景
  • StampedLock:更高效的读写锁,支持乐观读,减少锁竞争开销

这些可以看作是“用户级monitor”,提供了比synchronized更灵活的控制。

4. 条件队列(Condition Queue)——Monitor的扩展

Java中的Object的wait()/notify()/notifyAll()机制本质上是使用monitor的条件队列。

在显式锁中,Condition 接口提供了更精细的条件等待机制:

  • 一个ReentrantLock可以创建多个Condition实例
  • 每个Condition有自己的等待队列,实现多路通知(比如“队列满”和“队列空”分别通知)

这比内置monitor的单一wait set更强大,可视为“增强型monitor”功能。

基本上就这些。Java中所谓的“特殊monitor”并不是语言层面定义的类型,而是指在不同场景下用于线程同步的各种机制,包括JVM内置的monitor、HotSpot的ObjectMonitor实现,以及JUC包中提供的高级锁结构。它们共同构成了Java并发控制的基础。

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