等待队列与就绪队列

Question

为什么使用显示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

生成器/消费者队列是了解Monitor类的一个非常好的用例。

假设偶尔将工作添加到队列中。有时候需要处理很多项目，有时候会有很长一段时间没有项目。

所以，假设你有k个消费者线程在等待处理队列中的项目。换句话说，每个线程实现一个紧密循环，不断尝试

1. 请求获取队列中的lock（这会让您进入Monitor的“就绪”队列）。
2. 获得锁定后，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，并将自己置于Monitor的“等待”队列中。

如果你选择选项“a”，那么你的k个线程会浪费CPU周期一遍又一遍地通过就绪队列，找不到任何工作要做，并在队列后面重新开始。

如果你选择选项“b”，你会说“现在没有什么可以做的，让我睡觉，当有事情要做时叫醒我。”

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，并且没有浪费CPU时间。

然后，当生产者将一个项目添加到队列时，它会调用Monitor.Pulse。这会唤醒“等待”队列中的第一个线程，然后进入“就绪”队列的后面（如果“就绪”队列为空，它也是队列的前面）。

当一个线程获得锁并从队列中使用该项时，它再次调用Monitor.Enter，并转到“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this article。

Answer 2

假设我已正确理解你的问题，两者有不同的用途。

“就绪”队列用于可以在获得锁定后立即运行的线程。他们只是在等待获得锁定。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 - 即监视器处于脉冲状态。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，则消费者将等待监视器在再次检查队列之前发出脉冲。虽然没有人正在生产，没有人消费，但没有线程拥有监视器 - 没有资源在使用。但监视器用于协调消费者与生产者。