为啥 Monitor.Wait() 和 Monitor.Pulse() 需要锁？

Posted 2023-04-12

【中文标题】为啥 Monitor.Wait() 和 Monitor.Pulse() 需要锁？

【英文标题】：Why do Monitor.Wait() and Monitor.Pulse() require a lock?为什么 Monitor.Wait() 和 Monitor.Pulse() 需要锁？

【发布时间】：2021-12-23 13:24:13

【问题描述】：

要调用Monitor.Wait(obj) 或Monitor.Pulse(obj)，首先必须通过lock(obj) 或Monitor.Enter(obj) 进入监视器。为什么 API 需要这个？

Thread synchronization: Wait and Pulse demystified 暗示了一些关于条件变量等的东西，但我不明白为什么我希望始终使用它。

我的意思是，如果只是实现依赖于获取的锁来完成Wait 或Pulse 的工作，为什么不只是在内部实现它作为它们的一部分呢？为什么不将Wait 和Pulse 与Monitor 中的其他行为完全解耦，让开发人员随心所欲地使用这些功能？这对开发人员来说似乎是一个毫无意义的负担，但有充分的理由让它成为这样吗？

更具体地说，Monitor.Wait(obj) throws SynchronizationLockException 如果“Wait 不是从同步代码块中调用”。 Monitor.Pulse(obj) throws SynchronizationLockException 如果“调用线程不拥有指定对象的锁”。

【问题讨论】：

您是在问“为什么lock 是使用Monitor 类实现的，而不是相反”或“为什么要使用Wait/Pulse 释放锁需要获取先用lock或Enter锁定？”或者你问更多关于为什么像***.com/questions/1559293/…这样的存在？

抱歉，我已经编辑了原始问题以使其更清晰。

不，您的编辑并没有使问题更清楚-您的意思已经很清楚了（例如，每个人都可以查看文档以查看使用模式），但仍不清楚您为什么这么认为对于“作为单个操作获取和释放锁”将具有一定的价值。如果你能解释一下你希望Wait 做什么，那就太好了，这样人们就可以尝试澄清这一点。 （旁注你显然知道"EDIT:" should not be added 要发布 - 除非你有一些特别的声明，否则避免这样做）

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@Jake1234 有点不清楚。随意编辑整个内容，或者关闭它并写一个新问题

【参考方案1】：

不持有锁，你肯定会有竞争条件。假设线程 A 将调用 Wait，而线程 B 将调用 Pulse。在线程 B 发送脉冲之前，线程 A已经在等待，这一点很重要。如果线程 B 在线程 A 开始等待之前 发送脉冲，那么脉冲什么也不做，线程 A 将无限期地等待。我们如何知道线程 A 正在等待？好吧，它可以在它开始等待之前发送一条消息（例如，设置一个标志或将一个项目放入队列中），但是如果发送消息然后另一个线程在它开始等待之前被调度呢？仅仅因为它已经发送了它打算开始等待的消息，并不意味着它实际上已经开始等待了！知道线程 A 确实进入等待的唯一方法是让 A 在发送消息时持有锁，在它开始等待时原子地释放锁，让 B 获取锁，然后观察 A 的消息。

现在，好吧，也许你可以设计一种情况，B 确定 A 已经开始等待，释放锁，做一些其他事情，然后想在释放锁后发送一个脉冲来唤醒 A，但是你会当您想再次使用监视器时遇到类似的问题，或者如果您想有更多的线程等待或脉冲。或者也许你说你不在乎错过脉冲，你只会继续发送更多......但随后你就会转向投票并浪费Pulse和Wait的好处。

简而言之，您需要在等待之前持有锁，因为这是可靠地传达有实体在等待脉冲的唯一方法。您需要在发出脉冲之前保持锁定，因为这是可靠地发现有实体准备好接收脉冲的唯一方法。如果没有这些行为，Monitor 将不会成为在其之上构建更高级同步机制的有用原语。

【参考方案2】：

因为 monitor.wait 的目的是释放对象上的锁。这些是静态方法，因此除了通过参数外，没有状态指示应该释放哪个对象，因此必须传入它

另外，这里的目的是允许锁用于某种目的，然后在 Monitor.Wait 中释放。将其锁定然后由监视器解锁不会有任何效果

【讨论】：

抱歉给您带来了困惑，这不是我要问的。