笔记：Java Language Specification - 章节17- 线程和锁

回答一个问题：多线程场景下，有时一个线程对shared variable的修改可能对另一个线程不可见。那么，何时一个线程对内存的修改才会对另一个线程可见呢？

基本的原则： 如果 读线程 和 写线程 不进行同步，就不能保证可见性

地址：Oracle -- Java Language Specification -- Chapter 17. Threads and Locks  阐述了Java 内存模型下多线程程序的 Semantics

已经有人翻译好了： 深入分析 java 8 编程语言规范：Threads and Locks

14.19. The synchronized Statement

注意：  每个object都有一个monitor lock,这就是内置锁。 synchronized 和 Object.wait() / Object.notify() / Object.notifyAll() 都指的是这把锁。

再明确：每把Mutex 实际上就是 1个open/closed 状态位 + 1个wait-queue (维护着排队等待这把锁而被blocked的threads)

  ; A mutex may either be open or closed.
  ; It also contains a queue of threads that are waiting for the mutex to become open
  (define-datatype Mutex Mutex?
    ($a-mutex
     (ref@closed?    reference?)    ; ref to bool
     (ref@wait-queue reference?)))  ; ref to (listof thread)

所以，obj 和 mutex 就是同义词。

一个object作为内置锁，通过 synchronized 来访问这把锁，而 执行 obj.wait() 会让本线程进入 obj的wait-queue中，obj.notify() 会“发送消息” 给该obj的 wait-queue上的所有threads，

　　　　 synchronized (o) {...}    ===    lock(o)  ;  {...} ;  unlock(o)

o.wait()                          ===    wait(o)              // 靠，面向对象的写法看起来有点怪怪的，明明语义是  让本线程去wait(o) ，写成 o.wait() 还容易让人以为是要对 o做点什么呢！

　　　　o.notify()                        ===    nofity(o)

也就是说 o 的 wait-queue 中存在3种情况的线程：

　　1. 因为执行 lock(o) 而被阻塞的线程。 这种线程需排队等到锁、才能进入Runnable状态被调度执行。

　　2. 因为 wait(o) 而加入wait-queue、等待其他线程 notify(o) 的线程，

　　3. 因为 wait(o, time) 而加入wait-queue、限时等待其他线程 notify(o) 的线程

wait、notify、notifyAll三者的异同： （假设有对象A，线程T）

1. 是Object类的实例方法，且是native方法
2. T调用A的这些方法时必须先拥有A的对象锁，即只能在同步方法或同步块中调用这些方法。否则会抛出IllegalMonitorStateException（是RuntimeException故无需try catch）
3. 调用wait方法并不是立马释放锁，要等同步方法或同步块执行完；
   同理，调用notify、notifyAll并不会有线程立马获取到对象锁，需要等调用者所在同步方法或同步块执行完。

4. 可以理解为每个对象有个wait set（等待池）和monitor set（锁池）用来存放线程：
 ———— wait set中线程等待收到通知信号（notify、notifyAll）、不会竞争获取A的对象锁，
 ———— monitor set中的线程则竞争对象锁；
T调用A的wait方法则T进入wait set、
T调用notify或notifyAll则wait set中的一个线程（随机选）或所有线程进入monitor set竞争对象锁。
（从这可看出，第一个获得对象锁的wait线程执行完后，若没有继续调用该对象的notify或notifyAll，且monitor set中没有线程，则其他wait线程仍一直等待，即便对该对象锁已经空闲）