管程(Monitor)是一种 程序结构,用于实现并发编程中的同步与互斥。它通过封装共享资源和相关的操作,确保在任一时刻只有一个线程能够执行临界区的代码,从而防止竞争条件和线程操作的混乱交错。管程的主要目的是简化需要进程同步的系统的设计和实现,使开发人员能够专注于更高层次的逻辑,而不必纠结于线程管理的细节。
管程的主要特点包括:
互斥访问:
管程确保同一时间只有一个线程可以执行临界区,防止多个线程同时修改共享数据。
条件等待与通知:
管程提供了一种机制,使得线程可以临时放弃互斥访问,等待某些条件得到满足后,重新获得执行权并恢复互斥访问。
封装性:
管程将共享资源和操作封装起来,提供了一种更简单的编程模型,避免了数据不一致性和死锁。
管程在多种编程语言中得到了实现,如Concurrent Pascal、Pascal-Plus、Modula-2、Modula-3、Mesa以及Java等。通过使用管程,开发人员可以更高效且可靠地开发并发应用程序。