Monitor概念

Monitor 被翻譯為監視器或管程

每個 Java 對象都可以關聯一個 Monitor 對象， 如果使用 synchronized 給對象上鎖（重量級）之后，該對象頭的 Mark Word 中就被設置指向 Monitor 對象的指針

Monitor 結構如下

• 剛開始 Monitor 中 Owner 為 null
• 當 Thread-0 執行 synchronized(object) 上鎖就會將 Monitor 的所有者 Owner 置為 Thread-0, 同時對象 object 中的 Mark Word 的 state 也會發生相應改變。
• 在 Thread-0 上鎖的過程中，如果 Thread-1, Thread-2, Thread-3 也來執行 synchronized(object), 就會進入 EntryList 變成 BLOCKED 狀態
• Thread-0 執行完同步代碼塊的內容，然后喚醒 EntryList 中等待的線程來競爭鎖，競爭時是非公平的
• 圖中 WaitSet 中的 Thread-4, Thread-5 是之前獲得過鎖，但條件不滿足進入 WAITING 狀態的線程，可以由 notifyAll() , notify() 喚醒

注意：

• synchronized 必須是進入同一個對象的 monitor 才有上述的效果
• 不加 synchronized 的對象不會關聯監視器，不遵從以上規則

**Java 對象頭 **

以 32 位虛擬機為例

普通對象

|----------------------------------------------------------| | Object Header (64 bits) | |----------------------------------------------------------| | Mark Word (32 bits) | Klass Word (32 bits) | |----------------------------------------------------------|

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Mark Word : 用于存儲對象自身的運行時數據， 如哈希碼 （HashCode) 、GC 分代年齡、鎖狀態標志、線程持有的鎖、偏向線程ID等。同時考慮到虛擬機的空間效率，Mark Word 被設計成一個有著動態定義的數據結構。

Klass Word: 類型定義信息 ， Java 虛擬機通過這個指針來確定該對象是哪個類的實例（并不是所有的虛擬機都必須在對象數據上保留類型指針）。此外，如果對象是一個 Java 數組，那在對象頭中還必須有一塊用于記錄數組長度的數據，因為如果數組的長度是不確定的，將無法推斷出數組的大小。

數組對象

|--------------------------------------------------------------------------------------| | Object Header (96 bits) | |--------------------------------------------------------------------------------------| | Mark Word (32 bits) | Klass Word (32 bits) | array length (32bits) | |--------------------------------------------------------------------------------------|

其中 Mark Word 結構 （動態數據結構）為

存儲內容標志位狀態

對象哈希碼、對象分代年齡	01	未鎖定
指向鎖記錄的指針	00	輕量級鎖定
指向重量級鎖的指針	10	膨脹（重量級鎖定）
空，不需要記錄信息	11	GC標記
偏向線程ID、便向時間戳、對象分代年齡	01	可偏向

32 位虛擬機

|-------------------------------------------------- |-----------------------------------| | Mark Word (32 bit) | State | |-------------------------------------------------- |-----------------------------------| | hashcode:25 | age:4 | biased_block:0 |01 | Normal | |-------------------------------------------------- |-----------------------------------| | thread:23 |epoch:2| age:4 | biased_block:1 |01 | Biased | |-------------------------------------------------- |-----------------------------------| | ptr_to_lock_record:30 |00 | LightWeight Locked | |-------------------------------------------------- |-----------------------------------| | ptr_to_heavyweight_monitor:30 |10 | HeavyWeight Locked | |-------------------------------------------------- |-----------------------------------| | |11 | Marked for GC | |-------------------------------------------------- |-----------------------------------|

64 位虛擬機

|-------------------------------------------------------------|-------------------------| | Mark Word (64 bit) | State | |-------------------------------------------------------------|-------------------------| | unused:25 | hashcode:31 | unused:1 | age:4 | biased_block:0 | 01 | Normal | |-------------------------------------------------------------|-------------------------| | thread:23 | epoch:2 | unused:1 | age:4 | biased_block:1 | 01 | Biased | |-------------------------------------------------------------|-------------------------| | ptr_to_lock_record:62 | 00 | LightWeight Locked | |-------------------------------------------------------------|-------------------------| | ptr_to_heavyweight_monitor:62 | 10 | HeavyWeight Locked | |-------------------------------------------------------------|-------------------------| | | 11 | Marked for GC | |-------------------------------------------------------------|-------------------------|

[深入理解 Java 虛擬機 第三版]:

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Monitor概念的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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