等待队列与就绪队列

Question

为什么使用监视器时每个对象都有一个就绪和等待队列？如果线程处理完一个对象，只需弹出等待队列中的下一个项目即可。就绪队列似乎是多余的。

上下文是.NET，更具体地说是监视器类。

Answer 1

生产者/消费者队列是了解 Monitor 类的一个非常好的用例。

假设工作偶尔添加到队列中。有时有很多项目需要处理，有时会经过很长一段时间而队列中没有项目。

因此，假设您有 k 个消费者线程正在等待处理队列中的项目。换句话说，每个线程都实现一个紧密循环，不断尝试

1. 请求将其放入lock队列（这会将您置于监视器的“就绪”队列中）。
2. 获得锁后，检查队列中是否有任何项目。如果没有，您有两种释放锁的选择： a) 调用 Monitor.Exit，然后调用 Monitor.Enter 将自己置于“就绪”队列的后面。b) 或者，调用 Monitor.Wait，并将自己放入 Monitor 的“等待”队列中。

如果您选择选项“a”，您的 k 个线程将浪费 CPU 周期，一遍又一遍地穿过就绪队列，发现没有工作可做，并在队列后面重新开始。

如果你选择选项“b”，你就是在说“现在没什么可做的，让我睡一觉，有事可做的时候叫醒我”。

使用选项“b”，如果队列为空，您很快就会发现所有消费者都在“等待”队列中休眠，并且不会浪费 CPU 时间。

然后，当生产者将项目添加到队列中时，它会调用 Monitor.Pulse。这会唤醒“等待”队列中的第一个线程，然后该线程转到“就绪”队列的末尾（如果“就绪”队列为空，则该线程也是队列的前面）。

当线程获得锁并使用队列中的此项时，它会再次调用 Monitor.Enter，并转到“就绪”队列的后面。

请参阅本文，了解 .NET 中生产者/消费者队列的经典实现。