Java Monitor是synchronized的底层机制，每个对象隐式关联一个Monitor，其状态存储于对象头Mark Word中，包含Owner、EntryList和WaitSet三部分，支持重入与wait/notify协作。
Java 中的 Monitor（监视器）是 synchronized 关键字背后的底层机制，它确保同一时刻只有一个线程能执行被保护的代码块或方法。Monitor 不是 Java 语言层面的类，而是 JVM 规范定义的一种同步原语，由每个对象实例隐式关联一个 Monitor —— 也就是常说的“对象锁”或“内置锁”（intrinsic lock）。
Monitor 与对象头的关系
JVM 在对象内存布局中，将 Monitor 的状态信息（如持有线程、等待队列、计数器等）与对象头（Object Header）紧密绑定。具体来说：
- 对象刚创建时，其 Mark Word（标记字段）中记录的是无锁状态（如 hashcode 或偏向线程 ID）；
- 当第一次有线程进入 synchronized 块时，JVM 尝试将该对象升级为轻量级锁，用 Mark Word 存储指向线程栈中 Lock Record 的指针；
- 若发生竞争（如另一个线程尝试获取同一把锁），则膨胀为重量级锁：Mark Word 指向一个操作系统互斥量（Mutex），而这个 Mutex 就对应着该对象的 Monitor 实例；
- Monitor 内部维护三个关键部分：Owner（当前持有锁的线程）、EntryList（等待获取锁的线程队列）、WaitSet（调用 wait() 后挂起的线程队列）。
Monitor 的典型工作流程
以 synchronized(obj) { ... } 为例，整个过程如下：
Alibabacloud Sdk Client Initialization For Java
下载
在 Java 中初始化和管理阿里云 SDK客户端。包括单例模式、线程安全、endpoint 与 region 配置、VPC 终端节点、同步与异步等。
- 线程 T1 执行到 synchronized 代码块入口，尝试获取 obj 的 Monitor；
- 若 Monitor 未被占用，T1 成功获取并成为 Owner，进入临界区；
- 若 T2 此时也来抢锁，发现 Owner 非空，则被加入 EntryList 并阻塞（park），等待被唤醒；
- T1 执行完 synchronized 块后释放 Monitor，JVM 从 EntryList 中随机唤醒一个线程（比如 T2），T2 尝试重新竞争锁；
- 若 T1 在临界区内调用了 obj.wait()，它会释放 Monitor 并进入 WaitSet，同时让出 CPU；其他线程调用 obj.notify() 或 notifyAll() 时，会将 WaitSet 中的线程移入 EntryList 等待重新竞争。
Monitor 和 wait/notify 的协作逻辑
wait()、notify()、notifyAll() 必须在 synchronized 块内调用，原因正在于它们操作的是同一个 Monitor：
立即学习“Java免费学习笔记（深入）”；
- wait()：当前线程必须是 Monitor 的 Owner，否则抛出 IllegalMonitorStateException；成功后自动释放 Monitor，并把自己放入 WaitSet；
- notify()：只唤醒 WaitSet 中的一个线程，将其移到 EntryList；但不立即交出 Monitor，被唤醒线程仍需等待当前线程退出 synchronized 块；
- notifyAll()：将 WaitSet 全部移入 EntryList，所有线程重新竞争 Monitor；适合存在多个条件变量或避免信号丢失的场景。
Monitor 是可重入的
Java 的 Monitor 支持重入（Reentrant）：同一线程可以多次获取同一把锁，每次 enter 都会增加锁计数器，每次 exit 减一，只有计数归零才真正释放 Monitor。这也是 synchronized 方法可以安全地调用本类其他 synchronized 方法的原因。
