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Java并发编程中的监视器模型是一个操作系统层次的概念,用于实现线程同步。它并非Java独有,而是多种编程语言中并发设计的核心机制。每个Java对象和Class都维护一个锁,并与一个监视器关联。虽然锁是对象内部的数据结构,而监视器则作为独立的控制结构与之协同工作。它们的共同点在于,对象必然同时拥有锁和监视器。
监视器的核心职责是协调线程访问代码区域。具体而言,当线程尝试进入同步区域时,监视器会获取锁。这一过程包括读取对象头中的锁信息,决定当前线程是否能获取锁,或者是否需要等待。退出同步区域时,监视器会释放锁,允许其他线程获取。这种机制确保了同一时间只有一个线程能够访问代码区域。
Java的synchronized关键字和ReentrantLock类则为线程同步提供了两种主要方式。synchronized的使用场景包括:
需要注意的是,代码块和方法的实现方式有所不同。代码块的同步通常通过monitorenter和monitorexit指令来实现,而方法的同步则依赖于JVM规范中的机制。这种差异反映了两种同步方式在实现细节上的区别。
通过理解监视器模型和synchronized关键字的使用场景,开发者能够更好地管理Java多线程环境,确保线程安全和系统稳定性。
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