Java并发编程之LockSupport

2021-04-09 15:09:54 浏览数 (1)

简介

LockSupport是一个工具类,提供了基本的线程阻塞和唤醒功能,它是创建锁和其他同步组件的基础工具,内部是使用sun.misc.Unsafe类实现的。

LockSupport和使用它的线程都会关联一个许可,park方法表示消耗一个许可,调用park方法时,如果许可可用则park方法返回,如果没有许可则一直阻塞直到许可可用。unpark方法表示增加一个许可,多次调用并不会积累许可,因为许可数最大值为1。

方法介绍

park(): 阻塞当前线程,直到unpark方法被调用或当前线程被中断,park方法才会返回。

park(Object blocker): 同park()方法,多了一个阻塞对象blocker参数。

parkNanos(long nanos): 同park方法,nanos表示最长阻塞超时时间,超时后park方法将自动返回。

parkNanos(Object blocker, long nanos): 同parkNanos(long nanos)方法,多了一个阻塞对象blocker参数。

parkUntil(long deadline): 同park()方法,deadline参数表示最长阻塞到某一个时间点,当到达这个时间点,park方法将自动返回。(该时间为从1970年到现在某一个时间点的毫秒数)

parkUntil(Object blocker, long deadline): 同parkUntil(long deadline)方法,多了一个阻塞对象blocker参数。

unpark(Thread thread): 唤醒处于阻塞状态的线程thread。

阻塞和唤醒实例

子线程执行LockSupport.park(),由于没有许可,进入阻塞状态。主线程3秒后调用unpark方法给子线程增加了一个许可,park方法返回,子线程被唤醒继续执行。

代码语言:javascript复制
public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            System.out.println("do something start");
            LockSupport.park();
            System.out.println("do something end");
        });

        thread.start();
        Thread.sleep(3000);

        System.out.println("给子线程thread增加一个许可");
        LockSupport.unpark(thread);
    }
}

/*
 * 输出结果:
 * do something start
 * 给子线程thread增加一个许可
 * do something end
 */

先unpark增加许可,后park消费许可也是可以的。unpark会给thread增加一个许可,此时调用park方法,由于许可是可用的,所以park方法直接返回了。

代码语言:javascript复制
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            System.out.println("do something start");
            System.out.println("子线程thread给自己增加一个许可");
            LockSupport.unpark(Thread.currentThread());
            LockSupport.park();
            System.out.println("do something end");
        });

        thread.start();
    }
}

/*
 * 输出结果:
 * do something start
 * 子线程thread给自己增加一个许可
 * do something end
 */

连续调用unpark不会累计许可,许可最大值为1,第一次park就已经消耗了许可,所以第二次park一直阻塞。

代码语言:javascript复制
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            System.out.println("do something start");

            LockSupport.unpark(Thread.currentThread());
            System.out.println("unpark 1");
            LockSupport.unpark(Thread.currentThread());
            System.out.println("unpark 2");

            LockSupport.park();
            System.out.println("park 1");
            LockSupport.park();
            System.out.println("park 2");

            System.out.println("do something end");
        });

        thread.start();
    }
}

/*
 * 输出结果:
 * do something start
 * unpark 1
 * unpark 2
 * park 1
 */
阻塞对象blocker的作用

通过前面方法介绍可以看到,park、parkNanos、parkUntil方法都有对应的带阻塞对象blocker参数的重载方法。Thread类有一个变量为parkBlocker,对应的就是LockSupport的park等方法设置进去的阻塞对象。

该参数主要用于问题排查和系统监控,在线程dump中会显示该参数的信息,有利于问题定位。

分别调用park()和park(Object blocker),然后使用jstack查看线程堆栈信息,对比发现后者会多输出一条阻塞对象的信息:

park():

代码语言:javascript复制
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        LockSupport.park();
    }
}

park(Object blocker):

代码语言:javascript复制
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        LockSupport.park(new Demo());
    }
}
和显式锁、隐式锁等待唤醒的区别
  1. park和unpark方法的调用不需要获取锁。
  2. 先调用unpark方法后调用park方法依然可以唤醒。
  3. park方法响应中断,线程被中断后park方法直接返回,但是不会抛InterruptedException异常。
  4. unpark方法是直接唤醒指定的线程。

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