Монитор, мьютекс (mutex) – это средство обеспечения контроля за доступом к ресурсу. У монитора может быть максимум один владелец в каждый текущий момент времени. Следовательно, если кто-то использует ресурс и захватил монитор для обеспечения единоличного доступа, то другой, желающий использовать тот же ресурс, должен подождать освобождения монитора, захватить его и только потом начать использовать ресурс.

Удобно представлять монитор как id захватившего его объекта. Если этот id равен 0 – ресурс свободен. Если не 0 – ресурс занят. Можно встать в очередь и ждать его освобождения.

В Java у каждого экземпляра объекта есть монитор, который контролируется непосредственно виртуальной машиной. Используется он так: любой нестатический synchronized-метод при своем вызове прежде всего пытается захватить монитор того объекта, у которого он вызван (на который он может сослаться как на this). Если это удалось – метод исполняется. Если нет – поток останавливается и ждет, пока монитор будет отпущен.

Oct. 21, 2023, Источник

В контексте многопоточного программирования, монитор — это механизм синхронизации, который используется для управления доступом к объекту из разных потоков. Каждый объект имеет связанный с ним монитор, который помогает в реализации блоков синхронизации, позволяя контролировать, когда поток может войти в блок кода, изменяющий состояние объекта.

Как он работает?

Когда поток входит в синхронизированный блок кода (обозначенный ключевым словом `synchronized`), он захватывает монитор объекта. В это время любой другой поток, который пытается войти в синхронизированный блок кода, использующий тот же монитор, будет заблокирован и вынужден ждать, пока монитор не будет освобождён.

После завершения работы в синхронизированном блоке, поток освобождает монитор, позволяя другим потокам захватить его и войти в синхронизированный блок кода.

Пример:

public class Counter {
    private int count = 0;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }

    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }
}

В этом примере, методы `increment` и `getCount` синхронизированы по объекту `Counter`. Это означает, что одновременно только один поток может выполнять один из этих методов. Если один поток уже выполняет `increment`, другой поток, пытающийся выполнить `increment` или `getCount`, будет заблокирован до тех пор, пока первый поток не завершит выполнение метода и не освободит монитор объекта.

Почему это важно?

Мониторы важны для обеспечения потокобезопасности, когда несколько потоков работают с общими данными. Без должной синхронизации возможны конфликты и непредсказуемое поведение программы из-за одновременных изменений данных разными потоками. Мониторы помогают предотвратить такие проблемы, гарантируя, что только один поток может изменять данные в один момент времени.

Монитор — это механизм синхронизации, который позволяет управлять доступом к объектам в многопоточной среде, обеспечивая безопасность и целостность данных при их изменении разными потоками. Использование мониторов позволяет разработчикам писать более надежные и потокобезопасные программы.

March 22, 2024, easyoffer