【原创】Java并发编程系列13 | LookSupport

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【原创】Java并发编程系列13 | LookSupport

本文为何适原创并发编程系列第 13 篇，文末有本系列文章汇总。
java.util.concurrent 中源码频繁使用的 LockSupport 来阻塞线程和唤醒线程，如 AQS 的底层实现用到 LockSupport.park()方法和 LockSupport.unpark()方法。
LockSupport 到底是什么？同样是阻塞和唤醒线程为什么不用 Object 的 wait()/notify 方法？

1. LockSupprot 方法介绍

LockSupport 提供 park()和 unpark()方法实现阻塞线程和解除线程阻塞。
阻塞线程：

void park()：阻塞当前线程，如果调用 unpark 方法或者当前线程被中断，才能从 park()方法中返回
void park(Object blocker)：功能同方法 1，入参增加一个 Object 对象，用来记录导致线程阻塞的阻塞对象，方便进行问题排查；
void parkNanos(long nanos)：阻塞当前线程，最长不超过 nanos 纳秒，增加了超时返回的特性；
void parkNanos(Object blocker, long nanos)：功能同方法 3，入参增加一个 Object 对象，用来记录导致线程阻塞的阻塞对象，方便进行问题排查；
void parkUntil(long deadline)：阻塞当前线程，直到 deadline；
void parkUntil(Object blocker, long deadline)：功能同方法 5，入参增加一个 Object 对象，用来记录导致线程阻塞的阻塞对象，方便进行问题排查；

每个 park 方法都对应有一个带有 Object 阻塞对象的重载方法。增加了一个 Object 对象作为参数，此对象在线程受阻塞时被记录，以允许监视工具和诊断工具确定线程受阻塞的原因。

唤醒线程：
void unpark(Thread thread):唤醒处于阻塞状态的指定线程
使用举例

public class LockSupportDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            LockSupport.park();
            System.out.println("thread线程被唤醒");
        });
        thread.start();
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        LockSupport.unpark(thread);
    }
}

thread线程park阻塞。
主线程sleep3s之后，unpark(thread)。
thread被唤醒，输出"thread线程被唤醒"。

2. 原理

每个线程都会与一个许可关联，这个许可对应一个 Parker 的实例，Parker 有一个 int 类型的属性_count。
park()方法：
将_count 变为 0
如果原_count==0，将线程阻塞
unpark()方法：
将_count 变为 1
如果原_count==0，将线程唤醒

3. 特殊之处

Object 的 wait()/notify 方法需要获取到对象锁之后在同步代码块里才能调用，而 LockSupport 不需要获取锁。所以使用 LockSupport 线程间不需要维护一个共享的同步对象，从而实现了线程间的解耦。
unark()方法可提前 park()方法调用，所以不需要担心线程间执行的先后顺序。
多次调用 unpark()方法和调用一次 unpark()方法效果一样，因为 unpark 方法是直接将_counter 赋值为 1，而不是加 1。
许可不可重入，也就是说只能调用一次 park()方法，如果多次调用 park()线程会一直阻塞。
参考资料

《Java并发编程之美》
《Java并发编程实战》
《Java并发编程的艺术》

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