LockSupport是一个编程工具类,主要是为了阻塞和唤醒线程用的。使用它我们可以实现很多功能,今天主要就是对这个工具类的讲解,希望对你有帮助:
一、LockSupport简介
1、LockSupport是什么
刚刚开头提到过,LockSupport是一个线程工具类,所有的方法都是静态方法,可以让线程在任意位置阻塞,也可以在任意位置唤醒。
它的内部其实两类主要的方法:park(停车阻塞线程)和unpark(启动唤醒线程)。
注意上面的123方法,都有一个blocker,这个blocker是用来记录线程被阻塞时被谁阻塞的。用于线程监控和分析工具来定位原因的。
现在我们知道了LockSupport是用来阻塞和唤醒线程的,而且之前相信我们都知道wait/notify也是用来阻塞和唤醒线程的,那么它相比,LockSupport有什么优点呢?
2、与wait/notify对比
这里假设你已经了解了wait/notify的机制,如果不了解,可以在网上一搜,很简单。相信你既然学到了这个LockSupport,相信你已经提前已经学了wait/notify。
我们先来举一个使用案例:
上面这段代码的意思是,我们定义一个线程,但是在内部进行了park,因此需要unpark才能唤醒继续执行,不过上面,我们在MyThread进行的park,在main线程进行的unpark。
这样来看,好像和wait/notify没有什么区别。那他的区别到底是什么呢?这个就需要仔细的观察了。这里主要有两点:
(1)wait和notify都是Object中的方法,在调用这两个方法前必须先获得锁对象,但是park不需要获取某个对象的锁就可以锁住线程。
(2)notify只能随机选择一个线程唤醒,无法唤醒指定的线程,unpark却可以唤醒一个指定的线程。
区别就是这俩,还是主要从park和unpark的角度来解释的。既然这个LockSupport这么强,我们就深入一下他的源码看看。
二、源码分析(基于jdk1.8)
1、park方法
blocker是用来记录线程被阻塞时被谁阻塞的。用于线程监控和分析工具来定位原因的。setBlocker(t, blocker)方法的作用是记录t线程是被broker阻塞的。因此我们只关注最核心的方法,也就是UNSAFE.park(false, 0L)。
UNSAFE是一个非常强大的类,他的的操作是基于底层的,也就是可以直接操作内存,因此我们从JVM的角度来分析一下:
每个java线程都有一个Parker实例:
我们换一种角度来理解一下park和unpark,可以想一下,unpark其实就相当于一个许可,告诉特定线程你可以停车,特定线程想要park停车的时候一看到有许可,就可以立马停车继续运行了。因此其执行顺序可以颠倒。
现在有了这个概念,我们体会一下上面JVM层面park的方法,这里面counter字段,就是用来记录所谓的“许可”的。
本文部分总结来源于:https://www.jianshu.com/p/1f16b838ccd8
当调用park时,先尝试直接能否直接拿到“许可”,即_counter>0时,如果成功,则把_counter设置为0,并返回。
如果不成功,则构造一个ThreadBlockInVM,然后检查_counter是不是>0,如果是,则把_counter设置为0,unlock mutex并返回:
否则,再判断等待的时间,然后再调用pthread_cond_wait函数等待,如果等待返回,则把_counter设置为0,unlock mutex并返回:
这就是整个park的过程,总结来说就是消耗“许可”的过程。
2、unpark
还是先来看一下JDK源码:
上面注释的意思是给线程生产许可证。
当unpark时,则简单多了,直接设置_counter为1,再unlock mutext返回。如果_counter之前的值是0,则还要调用pthread_cond_signal唤醒在park中等待的线程:
ok,现在我们已经对源码进行了分析,整个过程其实就是生产许可和消费许可的过程。而且这个生产过程可以反过来。也就是先生产再消费。下面我们使用几个例子验证一波。
三、LockSupport使用
1、先interrupt再park
我们看一下结果:
2、先unpark再park
我们只需在park之前先休眠1秒钟,这样可以确保unpark先执行。
OK,今天的文章先写到这,如有问题,还请批评指正。