wait notify和join原理浅析

一，monitor 原理

monitor 直译过来是监视器的意思，专业一点叫管程。monitor 是属于编程语言级别的，它的出现是为了解决操作系统级别关于线程同步原语的使用复杂性，类似于语法糖，对复杂操作进行封装。而 java 则基于 monitor 机制实现了它自己的线程同步机制，就是 synchronized 内置锁。

Java 对象存储在内存中，分别分为三个部分，即对象头、实例数据和对齐填充，而在其对象头中，保存了锁标识；同时，java.lang.Object 类定义了 wait()，notify()，notifyAll() 方法，这些方法的具体实现，依赖于一个叫 Monitor 模式的实现，这是 JVM 内部基于 C++ 实现的一套机制，基本原理如下所示：

• Owner：存放持有锁的线程；
• EntryList：存放等待竞争 Object 锁的线程，当 Owner 释放锁，则去竞争锁。（先进后出，后进来的线程先获得锁）
• WaitSet：当调用 wait 方法时，线程被放入 WaitSet 中。当 notify 唤醒该线程时，重新进入 EntryList，等待竞争锁。

文章参考

子路：并发编程系列——wait原理的讨论

二，wait/notify 原理

wait/notify 是基于 monitor 实现，当调用 wait 方法时，线程进入 WaitSet 中；当被 notify 唤醒时，线程重新进入 EntryList，等待竞争锁。

三，join 原理

t1.join() 是 Thread 类的一个方法，join() 方法阻塞调用者线程，调用者线程进入 t1 的 waitSet 等待，直到 t1 运行结束，调用者线程再继续。

public final synchronized void join(long millis)
    throws InterruptedException {
        long base = System.currentTimeMillis();
        long now = 0;

        if (millis < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
        }

        if (millis == 0) {
            while (isAlive()) {
                wait(0);
            }
        } else {
            while (isAlive()) {
                long delay = millis - now;
                if (delay <= 0) {
                    break;
                }
                wait(delay);
                now = System.currentTimeMillis() - base;
            }
        }
    }