Мютекс и монитор

— Привет, Амиго!

В своих предыдущих лекциях я иногда использовала слова «мютекс» и «монитор», теперь настало время рассказать, что же это значит.

— Я готов слушать.

— Мютекс – это специальный объект для синхронизации нитей/процессов. Он может принимать два состояния – занят и свободен. Если упростить, то мютекс – это boolean-переменная, которая принимает два значения: занят(true) и свободен(false).

Когда нить хочет монопольно владеть некоторым объектом, она помечает его мютекс занятым, а когда закончила работу с ним – помечает его мютекс свободным.

— Т.е. мютекс – это как табличка на двери – занят/свободен?

— Да. И такой мютекс прикреплен к каждому объекту в Java. Прямой доступ к мютексу есть только у Java-машины. От программиста он скрыт.

— А как же тогда его использовать?

— А работать с мютексом в Java можно посредством монитора.

Монитор – это специальный механизм (кусок кода) – надстройка над мютексом, который обеспечивает правильную работу с ним. Ведь мало пометить, что объект – занят, надо еще обеспечить, чтобы другие нити не пробовали воспользоваться занятым объектом.

В Java монитор реализован с помощью ключевого слова synchronized.

Когда ты пишешь блок synchronized, то компилятор Java заменяет его тремя кусками кода:

1) В начале блока synchronized добавляется код, который отмечает мютекс как занятый.

2) В конце блока synchronized добавляется код, который отмечает мютекс как свободный.

3) Перед блоком synchronized добавляется код, который смотрит, если мютекс занят – то нить должна ждать его освобождения.

Вот как это примерно работает:

synchronized(object)
{

object.doJob();

}

while (object.mutex) Thread.sleep(1);

object.mutex = true;

object.doJob();

object.mutex = false;

На самом деле логика там другая и сложнее, но это уже детали.

— А можно подробности?

— Пока не научишься правильно этим пользоваться – в детали лезть нет смысла.

Пару уровней назад я дала тебе список всех состояний нити со стрелками переходов и списком методов, которые влияют на это состояние. Ты много запомнил?

— Не очень. Просто все быстро забывается…

— Чем меньше практики, тем меньше пользы и от теории.

Вот уровню к 40 научишься всем этим пользоваться, и я тебе объясню, как все устроено на самом деле. А пока — учись просто правильно всем пользоваться. Ясно?

— Да, спасибо, Элли.