等待队列与就绪队列

Question

为什么在使用监视器时每个对象都有一个就绪的等待队列？如果线程使用对象完成，只需弹出等待队列中的下一项即可。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/消费者队列是学习Monitor类的一个很好的用例。

假设工作是偶尔添加到队列中的。有时需要处理的项目很多，有时队列中没有项目，需要处理很长的时间。

因此，假设您有k个使用者线程等待处理队列中的项。换句话说，每个线程都实现了一个紧密的循环，不断地尝试

1. 请求获取队列中的lock (这将您置于监视器的“就绪”队列中)。
2. 获得锁后，检查队列中是否有任何项。如果没有，您有两个释放锁的选择：( a)调用Monitor.Exit，然后调用Monitor.Enter将自己置于“就绪”队列的后面。或者，打电话给Monitor.Wait，把自己放到监视器的“等待”队列中。

如果您选择"a“选项，您的k线程将浪费CPU周期一遍又一遍地在就绪队列中移动，找不到要做的工作，并在队列后面重新开始。

如果你选择"b“选项，你是在说”现在这里没有什么可做的，让我睡一觉，在有事情做的时候叫醒我“。

使用选项"b"，如果队列为空，您很快就会发现所有的消费者都睡在“等待”队列中，并且没有浪费CPU时间。

然后，当生产者向队列中添加一个项目时，它调用Monitor.Pulse。这会唤醒“等待”队列中的第一个线程，然后该线程将进入“就绪”队列的后面(如果“就绪”队列为空，队列也是队列的前端)。

当线程从队列中获取锁并使用该项时，它再次调用Monitor.Enter，并转到“就绪”队列的后面。

有关生产者/消费者队列在这篇文章中的经典实现，请参阅.NET。

Answer 2

假设我对你的问题有了正确的理解，那两个问题的目的就不同了。

“就绪”队列用于准备在获得锁后立即运行的线程。他们只是在等着拿到锁。这主要用于互斥，以防止两个线程同时使用相同的资源。

“等待”队列用于等待特定信号的线程--即被脉冲的监视器。这通常用于协调--例如，在生产者/消费者队列中，如果队列为空，消费者将等到监视器被脉冲后再检查队列。虽然没有人在生产，也没有人在消费，但是没有线程拥有监视器--没有资源在使用。但显示器是用来协调消费者与生产者的关系。