Monitor
Monitor
首先，monitor是一个同步工具，提供线程（进程）被阻塞和被唤醒的管理机制。
semaphore 和 mutex 在编程上容易出错，因为我们需要去亲自操作变量以及对 进程/线程 进行阻塞和唤醒。
monitor 这个机制之所以被称为**“更高级的原语”，那么它就不可避免地需要对外屏蔽掉这些机制，并且在内部**实现这些机制，使得使用 monitor 的人看到的是一个简洁易用的接口。
监视器Monitor内部，是怎么做到线程同步的（JAVA中Monitor的实现）。
Monitor机制 的实现，属于编译器的工作。
在java虚拟机中，每一个对象头都关联着Monitor，每一个监视器和一个对象引用相关联，为了实现监视器的互斥功能，每个对象都关联着一把锁（有时候又叫“互斥量mutex”，信号量）。
一旦方法或者代码块被Synchronized修饰，那么这个部分就放入了监视器的监事区域，确保一次只能有一个线程执行该部分的代码，线程在获取锁之前不允许执行该部分的代码。
monitor的基本元素
a 临界区—被synchronized修饰的方法、代码块。
b monitor对象以及锁
c 条件变量以及定义在monitor对象上的wait signal操作
首先，monitor机制是为了互斥进入临界区，所以那些被阻塞的线程就需要一个monitor object来协助保存被阻塞的线程（monitor object内部会有相应的数据结构，如列表等）；
其次，monitor机制本质上是基于互斥量mutex（值为1的信号量）这种基本原语的，所以 monitor object 还必须维护一个基于 mutex 的锁。
还有，引入一个条件变量决定什么时候阻塞/唤醒线程。程序员对该条件变量的定义有很大的自主性。不过，由于 monitor object 内部采用了数据结构来保存被阻塞的队列，因此它也必须对外提供两个 API 来让线程进入阻塞状态以及之后被唤醒，分别是 wait 和 notify。
- 在java中，临界区，就是被synchronized修饰的方法、代码块。
- monitor object就是synchronized关联的对象。synchronized 如果修饰的是实例方法，那么其关联的对象实际上是 this，如果修饰的是类方法，那么其关联的对象是 this.class。
- monitor 的机制中，monitor object 充当着维护 mutex以及定义 wait/signal API 来管理线程的阻塞和唤醒的角色。
在java中，java.lang.Object类满足上述要求，所以任何一个JAVA对象都可以作为Monitor机制的monitor object。
而在本人的另一篇文章中有说到相关对象在内存中的存储，详细请看：《对象在内存中的存储&&基本类型和包装类&&java类型转换》
了解了对象在内存中的存储之后，我们来看一下，monitor在对象中是如何存储的：
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（其中的重量级锁指的就是synchronized锁）。
详细的对象头的介绍见：《Synchronized详解（可重入、Monitor原理等）》
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 ObjectMonitor 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：
当一个线程需要获取 Object 的锁时，会被放入 EntrySet 中进行等待，如果该线程获取到了锁，成为当前锁的 owner。如果根据程序逻辑，一个已经获得了锁的线程缺少某些外部条件，而无法继续进行下去（例如生产者发现队列已满或者消费者发现队列为空），那么该线程可以通过调用 wait 方法将锁释放，进入 wait set 中阻塞进行等待，其它线程在这个时候有机会获得锁，去干其它的事情，从而使得之前不成立的外部条件成立，这样先前被阻塞的线程就可以重新进入 EntrySet 去竞争锁。这个**外部条件**在 monitor 机制中称为**条件变量**。