說明
Monitor，直譯為“監視器”，而作業系統領域一般翻譯為“管程”，管程是指管理共享變數以及對共享變數操作的程序，讓它們支持并發，在Java 1.5之前，Java語言提供的唯一并發語言就是管程，Java 1.5之后提供的SDK并發包也是以管程為基礎的，除了Java之外，C/C++、C#等高級語言也都是支持管程的，synchronized關鍵字和wait()、notify()、notifyAll()這三個方法是Java中實作管程技術的組成部分，
MESA模型分析
在管程的發展史上，先后出現過三種不同的管程模型，分別是Hasen模型、Hoare模型和 MESA模型，現在正在廣泛使用的是MESA模型，下面我們便介紹MESA模型：
管程中引入了條件變數的概念，而且每個條件變數都對應有一個等待佇列，條件變數和等待 佇列的作用是解決執行緒之間的同步問題，
分析作用：
入口等待佇列：試圖要獲取鎖的執行緒都必須要進入到這個佇列，只有在這個佇列里面才能獲取鎖，而且每次都是獲取到鎖才會出隊，
條件變數等待佇列：這個是為已獲得鎖的成員進入等待阻塞準備的，當需要等待條件滿足時，為了更好的利用CPU，讓執行緒進入等待阻塞，而什么時候再次獲得鎖，也就是當等待的條件滿足了，就會從這個佇列中出去，進入到入口等待佇列中，再次獲取鎖，
wait()的正確使用姿勢
對于MESA管程來說，有一個編程范式：
while(條件不滿足) { wait(); }
喚醒的時間和獲取到鎖繼續執行的時間是不一致的，被喚醒的執行緒再次執行時可能條件又不滿足了，所以回圈檢驗條件，MESA模型的wait()方法還有一個超時引數，為了避免執行緒進入等待 佇列永久阻塞，
notify()和notifyAll()分別何時使用
滿足以下三個條件時，可以使用notify()，其余情況盡量使用notifyAll()：
- 所有等待執行緒擁有相同的等待條件；
- 所有等待執行緒被喚醒后，執行相同的操作；
- 只需要喚醒一個執行緒，
要知道notify()是隨機喚醒一個，而notifyAll()則是喚醒全部，如果是要喚醒特定的執行緒，最好用notifyAll() + while(條件不滿足)來保證指定執行緒會被喚醒，
實際案例：Java語言的內置管程synchronized
Java 參考了 MESA 模型，語言內置的管程（synchronized）對 MESA 模型進行了精簡，MESA模型中，條件變數可以有多個，Java 語言內置的管程里只有一個條件變數，模型如下圖所示：
Monitor機制在Java中的實作
說明
java.lang.Object 類定義了 wait()，notify()，notifyAll() 方法，這些方法的具體實作，依賴于 ObjectMonitor 實作，這是 JVM 內部基于 C++ 實作的一套機制，
所謂ObjectMonitor ，是獨立的物件監視器，其中的_object便是用于存盤synchronized (lock)中的lock，
ObjectMonitor其主要資料結構如下（hotspot原始碼ObjectMonitor.hpp）：
ObjectMonitor() { _header = NULL; //物件頭 markOop _count = 0; _waiters = 0, _recursions = 0; // 鎖的重入次數 _object = NULL; //存盤鎖物件 _owner = NULL; // 標識擁有該monitor的執行緒（當前獲取鎖的執行緒） _WaitSet = NULL; // 等待執行緒（呼叫wait）組成的雙向回圈鏈表，_WaitSet是第一個節點 _WaitSetLock = 0; _Responsible = NULL ; _succ = NULL ; _cxq = NULL ; //多執行緒競爭鎖會先存到這個單向鏈表中 （FILO堆疊結構） FreeNext = NULL ; _EntryList = NULL ; //存放在進入或重新進入時被阻塞(blocked)的執行緒 (也是存競爭鎖失敗的執行緒) _SpinFreq = 0; _SpinClock = 0; OwnerIsThread = 0; _previous_owner_tid = 0; }
圖示流程：
說明
在獲取鎖時，是將當前執行緒插入到cxq的頭部，而釋放鎖時，默認策略（QMode=0）是：如果EntryList為空，則將cxq中的元素按原有順序插入到EntryList，并喚醒第一個執行緒，也就是當EntryList為空時，是后來的執行緒先獲取鎖，_EntryList不為空，直接從_EntryList中喚醒執行緒，
示例演示：
1.情況1，三個執行緒ABC，分別去獲取鎖，順序為A,B,C，如果A業務時間較長，則BC都應該進入到_cxq中（FILO堆疊結構）【C，B】，由于_EntryList為空，則將cxq中的元素按原有順序插入到EntryList【B，C】,此時C先獲取鎖，結果為：
A get lock
A release lock
C get lock
C release lock
B get lock
B release lock
2.情況2，三個執行緒ABC，分別去獲取鎖，順序為A,B,C，如果A業務時間較短，進入等待狀態，進入_WaitSet中等待，則B進入時_cxq和_EntryList為空，B直接獲取鎖，執行業務時間較長，且C進入到_cxq中，而A也從_WaitSet中滿足條件進入到了_EntryList中，當B釋放鎖時，應該在_EntryList中的A先獲取鎖，當_EntryList為空時，將_cxq中的C轉入到_EntryList，等A釋放后，C才能獲取鎖，結果為：
A get lock
B get lock
B release lock
A release lock
C get lock
C release lock
3.示例代碼展示：
public class SyncQModeDemo { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { SyncQModeDemo demo = new SyncQModeDemo(); demo.startThreadA(); //控制執行緒執行時間 Thread.sleep(100); demo.startThreadB(); Thread.sleep(100); demo.startThreadC(); } final Object lock = new Object(); public void startThreadA() { new Thread(() -> { synchronized (lock) { log.debug("A get lock"); try { Thread.sleep(300); //對應情況1，模擬業務時間 //lock.wait(300); //對應情況2 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } log.debug("A release lock"); } }, "thread-A").start(); } public void startThreadB() { new Thread(() -> { synchronized (lock) { try { log.debug("B get lock"); Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } log.debug("B release lock"); } }, "thread-B").start(); } public void startThreadC() { new Thread(() -> { synchronized (lock) { log.debug("C get lock"); } }, "thread-C").start(); } }
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