Monitores

El patrón monitor object es conocido también como thread-safe passive object.

Se usa cuando una aplicación

• consiste en varios hilos
• que actuan sobre el mismo objeto de modo concurrente

Ejemplos:

• colas de pedido y colas de espera en un restaurante tipo comida rápida

Comportamiento exigido:

• se protege los objetos así que cada hilo accediendo el objeto vea el estado apropiado del objeto para realizar su acción
• se quiere evitar llamadas explícitas a semáforos
• se quiere facilitar la posibilidad que un hilo bloqueado deje el acceso exclusivo al objeto para que otros hilos puedan tomar el mando (aún el hilo queda a la espera de re-tomar el objeto de nuevo)
• si un hilo suelta temporalmente el objeto, este debe estar en un estado adecuado para su uso en otros hilos

Posible solución:

• se permite el acceso al objeto solamente con métodos sincronizados
• dichos métodos sincronizados aprovechan de una sola llave (llave del monitor) para encadenar todos los accesos
• un hilo que ya ha obtenido la llave del monitor puede acceder libremente los demás métodos
• un hilo reestablece en caso que puede soltar el objeto un estado de la invariante del objeto y se adjunta en una cola de espera para obtener acceso de nuevo
• el monitor mantiene un conjunto de condiciones que deciden los casos en los cuales se puede soltar el objeto (o reanuar el trabajo para un hilo esperando)

Detalles de la implementación:

• los objetos de Java implícitamente usan un monitor para administrar las llamadas a métodos sincronizados
• hay que tener mucho cuidado durante la implementación de los estados invariantes que permiten soltar el monitor temporalmente a la reanuación del trabajo cuando se ha cumplido la condición necesaria
• hay que prevenir el posible bloqueo que se da por llamadas intercaladas a monitores de diferentes objetos: se suelta solamente el objeto de más alto nivel y el hilo se queda esperando en la cola de espera (un fallo común en Java)