关于java:JUC-包下工具类它的名字叫-LockSupport-你造么

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前言

LockSupport 是 JUC 中罕用的一个工具类，次要作用是挂起和唤醒线程。在浏览 JUC 源码中常常看到，所以很有必要理解一下。

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根本线程阻塞原语创立锁和其余同步类。Basic thread blocking primitives for creating locks and other synchronization classes.

LockSupport 类每个应用它的线程关联一个许可（在意义上的 Semaphore 类）。如果许可可用，调用 park 将立刻返回，并在此过程中生产它; 否则可能阻塞。如果许可不是可用，能够调用 unpark 使得许可可用。（但与 Semaphore 不同，许可不能累积。最多有一个。）

办法 park 和 unpark 提供了阻塞的无效伎俩和解锁线程不会遇到死锁问题，而 Thread.suspend 和 Thread.resume 是不能用于这种目标：因为许可的存在，一个线程调用 park 和另一个线程试图 unpark 它之间的竞争将放弃活性。此外，如果调用者线程被中断，park 将返回，并且反对设置超时。该 park 办法也可能返回在其余任何工夫，“毫无理由”，因而通常必须在一个循环中调用的返回后从新查看条件。在这个意义上 park 作为“繁忙期待”不会节约太多的工夫自旋的优化，但必须以配对 unpark 应用。

这三种模式的 park 还反对 blocker 对象参数。而线程被阻塞时是容许应用监测和诊断工具，以确定线程被阻塞的起因。（诊断工具能够应用 getBlocker(Thread) 办法。）同时举荐应用带有 blocker 参数的 park 办法，通常做法是 blocker 被设置为 this。

下面的意思总结下来集体了解是：

许可（permit）的下限是 1，也就是说只有 0 或 1。
park: 没有许可的时候，permit 为 0，调用 park 会阻塞；有许可的时候，permit 为 1，调用 park 会扣除一个许可，而后返回。
unpark：没有许可的时候，permit 为 0，调用 unpark 会减少一个许可，因为许可下限是 1，所以调用屡次也只会为 1 个。
线程初始的时候是没有许可的。
park 的以后线程如果被中断，会立刻返回，并不会抛出中断异样。
park 办法的调用个别要放在一个循环判断体外面。

大略如图所示：

上面是源码正文中的案例：

/**
 * FIFO 独占锁
 */
class FIFOMutex {private final AtomicBoolean locked = new AtomicBoolean(false);
   private final Queue<Thread> waiters = new ConcurrentLinkedQueue<Thread>();

   public void lock() {
     boolean wasInterrupted = false;
     Thread current = Thread.currentThread();
     waiters.add(current);

     // Block while not first in queue or cannot acquire lock
     // 不在队列头，或者锁被占用，则阻塞，就是只有队列头的能够取得锁
     while (waiters.peek() != current || !locked.compareAndSet(false, true)) {LockSupport.park(this);
       if (Thread.interrupted()) // ignore interrupts while waiting
         wasInterrupted = true;
     }

     waiters.remove();
     if (wasInterrupted)          // reassert interrupt status on exit
       current.interrupt();}

   public void unlock() {locked.set(false);
     LockSupport.unpark(waiters.peek());
   }
 }

public class LockSupportTest {public static void main(String[] args) {System.out.println("开始执行……");

        LockSupport.park();

        System.out.println("LockSupport park 之后……");

    }
}

执行后会发现，代码在 park 处阻塞。阐明，线程初始是没有许可的。

public class LockSupportTest {public static void main(String[] args) {System.out.println("开始执行……");

        LockSupport.unpark(Thread.currentThread());

        System.out.println("执行 - park");
        
        LockSupport.park();

        System.out.println("LockSupport park 之后……");

    }

}

public class LockSupportTest {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "开始执行 park");
                LockSupport.park(this);
                System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "执行 park 完结");
            }
        });

        thread.start();
        // 保障 下面线程先执行，而后再主线程
        Thread.sleep(5000);
        System.out.println("开始执行 unpark(thread)");
        LockSupport.unpark(thread);
        Thread.sleep(5000);
        System.out.println("执行 unpark(thread) 完结");

    }

}

通过下面示例能够看出：

执行 unpark 能够进行给予指定线程一个证书。
线程以后被 park 阻塞，此时给予证书之后，park 会耗费证书，而后继续执行。


public class LockSupportTest {public static void main(String[] args) {System.out.println("unpark 1 次");
        LockSupport.unpark(Thread.currentThread());
        System.out.println("unpark 2 次");
        LockSupport.unpark(Thread.currentThread());

        System.out.println("执行 - park 1 次");
        LockSupport.park();
        System.out.println("执行 - park 2 次");
        LockSupport.park();
        
        System.out.println("LockSupport park 之后……");

    }

}

线程阻塞，能够看出 permit 只能有一个

public class LockSupportTest {public static void main(String[] args)  {Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "开始执行 park");
                LockSupport.park(this);
                System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "执行 park 完结");

                System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "开始执行 park 第二次");
                LockSupport.park(this);
                System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "执行 park 第二次 完结");

            }
        });

        try {thread.start();
            // 保障 下面线程先执行，而后再主线程
            Thread.sleep(5000);
            System.out.println("开始执行 unpark(thread)");
            // LockSupport.unpark(thread);
            thread.interrupt();
            Thread.sleep(5000);
            System.out.println("执行 unpark(thread) 完结");
        } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
        }

    }
}

输入后果：

/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_221.jdk/Contents/Home/bin/java ...
线程 Thread- 0 开始执行 park
开始执行 unpark(thread)
线程 Thread- 0 执行 park 完结
线程 Thread- 0 开始执行 park 第二次
线程 Thread- 0 执行 park 第二次 完结
执行 unpark(thread) 完结

能够看出线程中断，park 会继续执行，并且没有抛出异样。
thread.interrupt(); 调用之后，设置线程中断标示，unpark 没有革除中断标示，第二个 park 也会继续执行。

liuzhihang % > jps
76690 LockSupportTest
77130 Jps
liuzhihang % > jstack 77265
...
"main" #1 prio=5 os_prio=31 tid=0x00007f7f3e80a000 nid=0xe03 waiting on condition [0x000070000dfcd000]
   java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
        at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
        at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:304)
        at com.liuzhihang.source.LockSupportTest.main(LockSupportTest.java:14)

两头省略局部，然而能够看出线程进入 WAITING 状态


public class LockSupport {

    private static final sun.misc.Unsafe UNSAFE;

    /**
     * 为线程 thread 设置一个许可
     * 无许可，则增加一个许可，有许可，则不增加
     * 如果线程因为 park 被阻塞，增加许可之后，会解除阻塞状态
     */
    public static void unpark(Thread thread) {if (thread != null)
            UNSAFE.unpark(thread);
    }

    /**
     * 有许可，则应用该许可
     * 没有许可，阻塞线程，直到取得许可
     * 传递 blocker 是为了方便使用诊断工具
     */
    public static void park(Object blocker) {Thread t = Thread.currentThread();
        setBlocker(t, blocker);
        UNSAFE.park(false, 0L);
        setBlocker(t, null);
    }

    /**
     * 设置线程的 blocker 属性
     */
    private static void setBlocker(Thread t, Object arg) {
        // Even though volatile, hotspot doesn't need a write barrier here.
        UNSAFE.putObject(t, parkBlockerOffset, arg);
    }
}

LockSupport 的 park unpark 办法，理论调用的是底层 Unsafe 类的 native 办法。


public final class Unsafe {public native void unpark(Object var1);

    public native void park(boolean var1, long var2);
}

既然调用了 Unsafe 到此处必定不能善罢甘休。

这块是下载的官网包中的源码，浏览并查阅材料理解的大略逻辑，不分明之处，心愿领导进去。

也能够间接跳过间接看论断。

查看 jdk 源码
http://hg.openjdk.java.net/jd…

这块在以 os_linux 代码为例
http://hg.openjdk.java.net/jd…

在底层保护了一个 _counter 通过更新 _counter 的值来标示是否有证实。
在 park 时，判断 _counter 为 0，则阻塞期待，为 1 则取得更新为 0 并返回。
在 unpark 时，判断 _counter 为 0，则给予凭证，并唤醒线程，为 1 则间接返回。

总结也是和料想的是雷同的。

许可（permit）的下限是 1，也就是说只有 0 或 1。
park: 没有许可的时候，permit 为 0，调用 park 会阻塞；有许可的时候，permit 为 1，调用 park 会扣除一个许可，而后返回。
unpark：没有许可的时候，permit 为 0，调用 unpark 会减少一个许可，因为许可下限是 1，所以调用屡次也只会为 1 个。
线程初始的时候是没有许可的。
park 的以后线程如果被中断，会立刻返回，并不会抛出中断异样。

park/unpark 和 wait/notify 区别

park 阻塞以后线程，unpark 唤醒指定线程。
wait() 须要联合锁应用，并开释锁资源，如果没有设置超时工夫，则须要 notify() 唤醒。而 notify() 是随机唤醒线程。

正文完

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发表至： java

2020-11-05

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介绍

验证

线程初始有没有许可？

增加许可并耗费许可

许可下限为 1

中断能够使 park 继续执行并不会抛出异样

应用诊断工具

源码剖析

hotspot 源码

总结

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