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Java-并发-锁-LockSupport
0x01 摘要
LockSupport是用来创建锁和其他同步类的基本线程阻塞原语，他的两个主要方法park()和 unpark()的作用分别是阻塞线程和解除阻塞线程。本文简要分析下他的源码。
0x02 源码解析
2.1 类定义和构造方法
// 该类很耿直，就是个独立的 没有什么乱七八糟的继承关系
public class LockSupport {
// 私有构造方法，不能实例化LockSupport
private LockSupport() {}
}
2.2 初始化
// Hotspot implementation via intrinsics API
// UNSAFE实例
private static final sun.misc.Unsafe UNSAFE;
private static final long parkBlockerOffset;
private static final long SEED;
private static final long PROBE;
private static final long SECONDARY;
static {
try {
// 只有根BootStrapClassLoader加载的类才能使用这个方式初始化UNSAFE，
// 否则会报异常Exception in thread "main" java.lang.SecurityException: Unsafe
UNSAFE = sun.misc.Unsafe.getUnsafe();
Class<?> tk = Thread.class;
// 获取parkBlocker这个field在Thread类中的偏移位置
parkBlockerOffset = UNSAFE.objectFieldOffset
(tk.getDeclaredField("parkBlocker"));
SEED = UNSAFE.objectFieldOffset
(tk.getDeclaredField("threadLocalRandomSeed"));
PROBE = UNSAFE.objectFieldOffset
(tk.getDeclaredField("threadLocalRandomProbe"));
SECONDARY = UNSAFE.objectFieldOffset
(tk.getDeclaredField("threadLocalRandomSecondarySeed"));
} catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
}
2.3 重要方法
2.3.1 unpark
/**
* 如果指定的线程处于park状态，就给他个许可让他不再阻塞
* 否则，该线程的下一次park调用会保证不会被阻塞，但是多次调用就没用，只能保证一次
* 当然，如果线程没开始运行，就没有任何保证
*
* @param thread 需要被unpark的线程对象，传null没有任何作用
*/
public static void unpark(Thread thread) {
if (thread != null)
UNSAFE.unpark(thread);
}
2.3.2 park
/**
* 禁用当前线程已达到不可调度运行的目的，直到有许可 可用
* 如果此方法时就有许可可用(在此之前已经用unpark给了本线程一个许可)，那就会立刻消费这个许可并立刻返回；
* 否则当前线程会被禁止线程调度，保持睡眠直到以下三种情况发生：
* 1.某个其他的线程调用了unpark，并以当前线程为参数，给一个许可
* 2.某个其他的线程对当前线程调用了interrupt方法，发了中断（此时不会抛出InterruptedException）
* 3.The call spuriously (that is, for no reason) returns莫名奇妙的返回了？
*
* 因为该方法返回空，所以调用者不会知道是啥原因导致的返回，所以需要检查下原因，
* 比如查下线程中断状态
*
* @param blocker 负责park此线程的同步对象
* @since 1.6
*/
public static void park(Object blocker) {
Thread t = Thread.currentThread();
setBlocker(t, blocker);
UNSAFE.park(false, 0L);
setBlocker(t, null);
}
/**
* 禁用当前线程已达到不可调度运行的目的，直到有许可 可用
* 如果此方法时就有许可可用(在此之前已经用unpark给了本线程一个许可)，那就会立刻消费这个许可并立刻返回；
* 否则当前线程会被禁止线程调度，保持睡眠直到以下四种情况发生：
* 1.某个其他的线程调用了unpark，并以当前线程为参数，给一个许可
* 2.某个其他的线程对当前线程调用了interrupt方法，发了中断（此时不会抛出InterruptedException）
* 3.The call spuriously (that is, for no reason) returns莫名奇妙的返回了？
* 4.指定的等待时间消耗完毕
*
* 因为该方法返回空，所以调用者不会知道是啥原因导致的返回，所以需要检查下原因，
* 比如查下线程中断状态
*
* @param blocker 负责park此线程的同步对象
* @param nanos 等待时间阈值，纳秒单位
* @since 1.6
*/
public static void parkNanos(Object blocker, long nanos) {
if (nanos > 0) {
Thread t = Thread.currentThread();
setBlocker(t, blocker);
// 这里用的是纳秒，且是相对时间
UNSAFE.park(false, nanos);
setBlocker(t, null);
}
}
// 这个方法与parkNanos类似，只不过传入的是毫秒级的绝对时间即时间戳
public static void parkUntil(long deadline) {
UNSAFE.park(true, deadline);
}
/**
* 禁用当前线程已达到不可调度运行的目的，直到有许可 可用
*
* 如果此方法时就有许可可用(在此之前已经用unpark给了本线程一个许可)，那就会立刻消费这个许可并立刻返回；
* 否则当前线程会被禁止线程调度，保持睡眠直到以下三种情况发生：
* 1.某个其他的线程调用了unpark，并以当前线程为参数，给一个许可
* 2.某个其他的线程对当前线程调用了interrupt方法，发了中断（此时不会抛出InterruptedException）
* 3.The call spuriously (that is, for no reason) returns莫名奇妙的返回了？
*
* 因为该方法返回空，所以调用者不会知道是啥原因导致的返回，所以需要检查下原因，
* 比如查下线程中断状态
*/
public static void park() {
UNSAFE.park(false, 0L);
}
2.4 辅助方法
private static void setBlocker(Thread t, Object arg) {
// 就算是volatile，hotspot vm 也不需要在这里使用读屏障
// 将当前线程的parkBlocker设为arg
UNSAFE.putObject(t, parkBlockerOffset, arg);
}
0x03 使用示例
import java.util.concurrent.locks.LockSupport;
public class LockParkDemo1 {
private static Thread mainThread;
public static void main(String[] args) {
InnerThread it = new LockParkDemo1().new InnerThread();
Thread td = new Thread(it);
mainThread = Thread.currentThread();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " start it");
td.start();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " block");
// LockSupport.park(Thread.currentThread());
LockSupport.park();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " continue");
}
class InnerThread implements Runnable{
@Override
public void run() {
int count = 5;
while(count>0){
System.out.println("count=" + count);
count--;
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" wakup others");
LockSupport.unpark(mainThread);
}
}
}
程序输出结果如下：
main start it
main block
Thread-0 wakup others
main continue
0x04 LockSupport和wait/notify区别
-
阻塞和唤醒是对于线程来说的，
LockSupport的park/unpark更符合这个语义，以“线程”作为方法的参数， 语义更清晰，使用起来也更方便; -
而
wait/notify的实现使得“线程”的阻塞/唤醒对线程本身来说是被动的，要准确的控制哪个线程、什么时候阻塞/唤醒很困难， 要不随机唤醒一个线程（notify）要不唤醒所有的（notifyAll）。
ReentrantLock的lock就是利用了LockSupport的相关方法来使线程阻塞或者唤醒的。