Java 中的 Monitor 是什么
Mohammad Irfan
2023年10月12日
本教程介绍了 Monitor 是什么以及如何在 Java 编程中使用它。
Monitor 是一个术语，指的是进程同步。这最初由操作系统使用，现在大多数编程语言都使用它。
在 Java 中，用于在多线程环境中实现进程同步。它有助于实现进程之间的互斥。外部进程无法访问 Monitor 中编写的代码，因此不会发生等待和保持情况。
Java 使用 synchronized() 方法来创建 Monitor，任何对象都可以用作 Monitor。Monitor 使用与特定数据项/变量关联的函数作为锁。当线程尝试访问和修改该数据时，Monitor 会限制该进程并保持直到当前线程完成其执行。
让我们通过一些例子来理解 Monitor。
在 Java 中不使用 Monitor 的多线程示例
我们先来了解一下，如果我们在多线程编程中不使用 Monitor 会发生什么。在这个例子中，我们创建了两个线程并执行了它们。我们可以注意到线程的执行是完全随机的，线程 1 或线程 2 随时开始执行。在 monitor 的情况下，一次只有一个线程可以执行它的代码，第二个线程应该等待那个时间，但是这里我们没有使用 monitor，所以结果完全混乱。请参阅下面的示例。
class MonitorDemo {
void showMsg(String msg) { // synchronized method
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println(msg);
try {
Thread.sleep(500);
} catch (Exception e) {
System.out.println(e);
}
}
}
}
class Thread1 extends Thread {
MonitorDemo m;
Thread1(MonitorDemo m) {
this.m = m;
}
public void run() {
m.showMsg("thread1");
}
}
class Thread2 extends Thread {
MonitorDemo m;
Thread2(MonitorDemo m) {
this.m = m;
}
public void run() {
m.showMsg("thread2");
}
}
public class SimpleTesting {
public static void main(String args[]) {
MonitorDemo obj = new MonitorDemo();
Thread1 t1 = new Thread1(obj);
Thread2 t2 = new Thread2(obj);
t1.start();
t2.start();
}
}
输出：
thread1
thread2
thread1
thread2
thread1
thread2
thread1
thread2
thread1
thread2
在 Java 中使用 Monitor 的多线程示例
在这里，我们在此示例中创建了一个 Monitor，并将 showMsg() 方法标记为同步。因此，一次只有一个线程可以访问它。这次你会注意到输出；第二个线程只有在完成第一个使代码同步的线程后才开始执行，这就是 Monitor 的好处。当多个线程请求相同的资源时，它有助于多线程编程。我们需要创建这样一个系统来避免任何死锁或饥饿问题。请参阅下面的示例。
class MonitorDemo {
synchronized void showMsg(String msg) { // synchronized method
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println(msg);
try {
Thread.sleep(500);
} catch (Exception e) {
System.out.println(e);
}
}
}
}
class Thread1 extends Thread {
MonitorDemo m;
Thread1(MonitorDemo m) {
this.m = m;
}
public void run() {
m.showMsg("thread1");
}
}
class Thread2 extends Thread {
MonitorDemo m;
Thread2(MonitorDemo m) {
this.m = m;
}
public void run() {
m.showMsg("thread2");
}
}
public class SimpleTesting {
public static void main(String args[]) {
MonitorDemo obj = new MonitorDemo();
Thread1 t1 = new Thread1(obj);
Thread2 t2 = new Thread2(obj);
t1.start();
t2.start();
}
}
输出：
thread1
thread1
thread1
thread1
thread1
thread2
thread2
thread2
thread2
thread2