.net - 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？如果一个线程完成了一个对象，只需弹出等待队列中的下一个项目。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 类的一个非常好的用例。

假设工作被偶尔添加到队列中。有时需要处理很多项目，有时会经过很长时间而队列中没有项目。

因此，假设您有 k 个消费者线程等待处理队列中的项目。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. 请求加入lock队列（这会将您置于 Monitor 的“就绪”队列中）。
2. 获得锁后，检查队列是否有任何项目。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，将自己置于 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，一遍又一遍地在就绪队列中移动，找不到工作要做，并在队列后面重新开始。

如果您选择选项“b”，您的意思是“现在这里无事可做，让我睡觉，有事可做时叫醒我”。

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。这将唤醒“等待”队列中的第一个线程，然后该线程进入“就绪”队列的后面（如果“就绪”队列为空，则该队列也是队列的前面）。

当一个线程获得锁并从队列中消费这个项目时，它会再次调用 Monitor.Enter，并进入“就绪”队列的后面。

有关.NET 中生产者/消费者队列的经典实现，请参阅本文。

Answer 2

假设我已经正确理解了您的问题，则两者的用途不同。

“就绪”队列用于准备好在获得锁后立即运行的线程。他们只是在等待获取锁。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- 即正在脉冲的监视器。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发出脉冲，然后再次检查队列。虽然没有人在生产，也没有人在消费，但没有线程拥有监视器 - 没有资源在使用。但是监视器用于协调消费者和生产者。