Java 中的 wait 和 notify 实现的源码分析

Oracle JVM 1.6 里面实现的object的wait 和notify方法是在synchronizer.cpp里实现。 

先介绍2个对象:

1. ObjectMonitor  对象 主要用来监视创立的Object 

在synchronizer.cpp 里定义了,ObjectMonitor 的对象,我们来看ObjectMonitor的对象的结构体

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 ;   }  

每个object的对象里 markOop->monitor() 里可以保存ObjectMonitor的对象。

建立ObjectMonitor的算法:

如果不存在,可以向Thread 的ObjectMonitor 的对象列表中Allocate free objectMonitor 对象。 

每个线程都有ObjectMonitor 的free和used的objectMonitor对象列表,如果没有free objectMonitor对象列表,将向global 中ListLock Allocate为了提高效率。

2.  ObjectWaiter 对象

ObjectWaiter 对象

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 对象里存放thread(线程对象) 和 ParkEvent(线程的unpark), 每一个等待锁的线程都会有一个ObjectWaiter对象.

而objectwaiter是个双向链表结构的对象。

我们可以看到在ObjectMonitor对象里有2个队列成员_WaitSet 和 _EntryList 存放的就是ObjectWaiter

_WaitSet:

主要存放所有wait的线程的对象,也就是说如果有线程处于wait状态,将被挂入这个队列

_EntryList:

所有在等待获取锁的线程的对象,也就是说如果有线程处于等待获取锁的状态的时候,将被挂入这个队列。

Wait 方法实现:

ObjectSynchronizer::wait方法

通过object的对象中找到ObjectMonitor对象

调用方法 

void ObjectMonitor::wait(jlong millis, bool interruptible, TRAPS)

通过ObjectMonitor::AddWaiter调用把新建立的ObjectWaiter对象放入到 _WaitSet 的队列的末尾中

然后在ObjectMonitor::exit释放锁,接着 thread_ParkEvent->park  也就是wait

Notify方法的实现:

ObjectSynchronizer::notify方法

调用ObjectSynchronizer::inflate

object的对象中找到ObjectMonitor对象 

然后调用方法ObjectMonitor::notify

调用ObjectMonitor::DequeueWaiter 摘除第一个ObjectWaiter对象从_WaitSet 的队列中

并把这个ObjectWaiter对象放入_EntryList中,_EntryList 存放的是ObjectWaiter的对象列表,列表的大小就是那些所有在等待这个对象锁的线程数。

注意这里并没有调用ObjectMonitor::exit释放锁

NotifyALL和Notify 的区别就是

通过遍历调用ObjectMonitor::DequeueWaiter,把所有的_WaitSet的队列中的ObjectWaiter对象放入到_EntryList中

关于放入到_EntryList的策略大概有4中Policy,其中还涉及到一个_cxq的队列,先不具体介绍了

notify, 和notifyAll 都没有释放对象的锁,而是在Synchronizer同步块结束的时候释放

如何释放锁

调用ObjectMonitor::exit

内容版权声明:除非注明,否则皆为本站原创文章。

转载注明出处:https://www.heiqu.com/wyjgww.html