什么是管程？

前言

在并发编程领域，最核心的两个理念就是同步和互斥，并发编程就是围绕这两个核心概念来完成的。

互斥：同一时刻只能有一个线程持有共享资源
同步：多个线程之间协调、互作
在最初，人们利用信号量机制来实现互斥和同步，但是对于编程人员来说，在编码中嵌入大量的信号量操作，代码冗余，而且出错概率增大，后来就有了面向开发人员更友好的管程。

管程

回顾信号量机制，三个核心：

共享变量S，来表示共享资源的数量
PV操作，这是操作系统的两个原语操作。对共享变量的修改只能通过PV操作来进行。
- P操作，请求资源，S = S -1
- V 操作，释放资源， S = S + 1

管程就是将对信号量的操作进行了封装，体现了面向对象的思想。

Monitor，管程，也称作监视器。
管程指的是管理共享变量以及对共享变量操作的过程，来达到线程安全的目的

简单点说，就是将共享变量和对共享变量的操作进行了封装，访问共享变量必须通过管程提供的方法来实现，管程保证了同一时刻只允许一个线程操作管程

那么对于上面提到的两个核心互斥和同步，管程是如何实现的呢？

互斥，管程的设计理念就是，同一时刻只能有一个线程操作管程（进入管程）
同步：一个线程进入到管程后，其他线程进入等待队列，等待唤醒；同时管程内部可以存在条件变量，对进入管程的线程进行判断，不满足条件会进入该条件变量的等待队列，最终也会进入统一的等待队列。
原理图：

以就诊的场景为例，一个医生只能接诊一位病人，未被接诊的病人需要在候诊室等待叫号，此时医生是共享变量（共享资源），一个病人就是一个线程，候诊室就是等待队列，拍CT就是条件变量。

一位病人接诊，此时医生发现病人，病人满足所有的条件，就诊完成，病人离开，去候诊室中的叫下一个号的病人。
如果一位病人接诊后，此时医生发现病人不满足条件，还需要去拍CT，病人离开，下一个病人进来，当这个病人做完CT后，重新在候诊室排队等待被叫号。

总结：
管程对共享变量以及对其的操作进行了封装
管程的组成部分：

共享变量
对共享变量的操作
等待队列
一个管程可以管理多个共享变量。

同一时刻只允许一个线程进入（访问）管程，并修改共享状态变量S = 1, 此时其他线程检测到共享变量被修改，那么就进入到等待队列
进入到管程内的线程，就可以来操作共享的资源了，管程内可以设置条件变量，同时此条件变量也可以拥有一个自己的等待队列，如果线程不满足条件，此线程退出管程，将此线程加入到此条件等待队列中，当在此队列中出队后，然后重新去竞争管程，失败就加入到等待队列中

在C语言中，管程是一个程序结构代码，在面向对象的语言中，管程是一个对象。
JUC中的AQS就是基于管程来实现的，而JUC中的大部分的锁都是继承AQS来实现的。Java中的synchronized中的监视器锁对象也是基于管程实现的。