0、java對象鎖監視器
在JVM的規范中，有這么一些話：
“在JVM中，每個對象和類在邏輯上都是和一個監視器相關聯的”
“為了實現監視器的排他性監視能力，JVM為每一個對象和類都關聯一個鎖”
“鎖住了一個對象，就是獲得對象相關聯的監視器”
監視器好比一做建築,它有一個很特別的房間,房間里有一些數據,而且在同一時間只能被一個線程占據,
進入這個建築叫做"進入監視器"
進入建築中的那個特別的房間叫做"獲得監視器"
占據房間叫做"持有監視器"
離開房間叫做"釋放監視器"
離開建築叫做"退出監視器".
而一個鎖就像一種任何時候只允許一個線程擁有的特權.
一個線程可以允許多次對同一對象上鎖.對於每一個對象來說,java虛擬機維護一個計數器,記錄對象被加了多少次鎖,沒被鎖的對象的計數器是0,線程每加鎖一次,計數器就加1,每釋放一次,計數器就減1.當計數器跳到0的時候,鎖就被完全釋放了.
java虛擬機中的一個線程在它到達監視區域開始處的時候請求一個鎖.JAVA程序中每一個監視區域都和一個對象引用相關聯
監視器：monitor
鎖：lock(JVM里只有一種獨占方式的lock)
進入監視器：monitorenter
離開/釋放監視器：monitorexit
(monitorenter和monitorexit是JVM的指令)
擁有者：owner
在JVM里，monitor就是實現lock的方式。
monitorenter就是獲得某個對象的lock(owner是當前線程)
monitorexit就是釋放某個對象的lock
在oracle JVM 1.6 里面實現的object的wait 和notify方法是在synchronizer.cpp里實現。
先介紹2個對象：
一. ObjectMonitor 對象 主要用來監視創立的Object
在synchronizer.cpp 里定義了，ObjectMonitor 的對象，我們來看ObjectMonitor的對象的結構體
ObjectMonitor::ObjectMonitor() { _header = NULL; _count = 0; _waiters = 0, _recursions = 0; _object = NULL; _owner = NULL; _WaitSet = NULL; _WaitSetLock = 0 ; _Responsible = NULL ; _succ = NULL ; _cxq = NULL ; FreeNext = NULL ; _EntryList = NULL ; _SpinFreq = 0 ; _SpinClock = 0 ; OwnerIsThread = 0 ; }
每個object的對象里 markOop->monitor() 里可以保存ObjectMonitor的對象。
建立ObjectMonitor的算法：
如果不存在，可以向Thread 的ObjectMonitor 的對象列表中Allocate free objectMonitor 對象。
每個線程都有ObjectMonitor 的free和used的objectMonitor對象列表,如果沒有free objectMonitor對象列表，將向global 中ListLock Allocate為了提高效率。
二. ObjectWaiter 對象
ObjectWaiter 對象
class ObjectWaiter : public StackObj { public: enum TStates { TS_UNDEF, TS_READY, TS_RUN, TS_WAIT, TS_ENTER, TS_CXQ } ; enum Sorted { PREPEND, APPEND, SORTED } ; ObjectWaiter * volatile _next; ObjectWaiter * volatile _prev; Thread* _thread; ParkEvent * _event; volatile int _notified ; volatile TStates TState ; Sorted _Sorted ; // List placement disposition bool _active ; // Contention monitoring is enabled public: ObjectWaiter(Thread* thread) { _next = NULL; _prev = NULL; _notified = 0; TState = TS_RUN ; _thread = thread; _event = thread->_ParkEvent ; _active = false; assert (_event != NULL, "invariant") ; } void wait_reenter_begin(ObjectMonitor *mon) { JavaThread *jt = (JavaThread *)this->_thread; _active = JavaThreadBlockedOnMonitorEnterState::wait_reenter_begin(jt, mon); } void wait_reenter_end(ObjectMonitor *mon) { JavaThread *jt = (JavaThread *)this->_thread; JavaThreadBlockedOnMonitorEnterState::wait_reenter_end(jt, _active); } };
ObjectWaiter 對象里存放thread(線程對象) 和 ParkEvent（線程的unpark）, 每一個等待鎖的線程都會有一個ObjectWaiter對象.
而objectwaiter是個雙向鏈表結構的對象。
我們可以看到在ObjectMonitor對象里有2個隊列成員_WaitSet 和 _EntryList 存放的就是ObjectWaiter
_WaitSet：
主要存放所有wait的線程的對象，也就是說如果有線程處於wait狀態，將被掛入這個隊列
_EntryList：
所有在等待獲取鎖的線程的對象，也就是說如果有線程處於等待獲取鎖的狀態的時候，將被掛入這個隊列。
三、Wait 方法實現：
ObjectSynchronizer::wait方法
通過object的對象中找到ObjectMonitor對象
調用方法
void ObjectMonitor::wait(jlong millis, bool interruptible, TRAPS)
通過ObjectMonitor::AddWaiter調用把新建立的ObjectWaiter對象放入到 _WaitSet 的隊列的末尾中
然后在ObjectMonitor::exit釋放鎖，接着 thread_ParkEvent->park 也就是wait
四、Notify方法的實現：
ObjectSynchronizer::notify方法
調用ObjectSynchronizer::inflate
object的對象中找到ObjectMonitor對象
然后調用方法ObjectMonitor::notify
調用ObjectMonitor::DequeueWaiter 摘除第一個ObjectWaiter對象從_WaitSet 的隊列中
並把這個ObjectWaiter對象放入_EntryList中,_EntryList 存放的是ObjectWaiter的對象列表，列表的大小就是那些所有在等待這個對象鎖的線程數。
注意這里並沒有調用ObjectMonitor::exit釋放鎖
NotifyALL和Notify 的區別就是
通過遍歷調用ObjectMonitor::DequeueWaiter，把所有的_WaitSet的隊列中的ObjectWaiter對象放入到_EntryList中
關於放入到_EntryList的策略大概有4中Policy，其中還涉及到一個_cxq的隊列，先不具體介紹了
notify, 和notifyAll 都沒有釋放對象的鎖，而是在Synchronizer同步塊結束的時候釋放
如何釋放鎖
調用ObjectMonitor::exit
從_EntryList里找到一個ObjectWaiter，因為ObjectWaiter里有線程的_event ParkEvent，調用unpark() 通知ObjectWaite里的線程運行（拿到鎖），具體實現在ObjectMonitor::ExitEpilog方法里
Reference