Java并发包源码学习系列：挂起与唤醒线程LockSupport工具类

本文主要是介绍Java并发包源码学习系列：挂起与唤醒线程LockSupport工具类，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

文章目录

- LockSupport概述
- park与unpark相关方法
- 中断演示
- blocker的作用
- - 测试无blocker
  - 测试带blocker
- JDK提供的demo
- 总结
- 参考阅读

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LockSupport概述

LockSupport工具类定义了一组公共的静态方法，提供了最基本的线程阻塞和唤醒功能，是创建锁和其他同步类的基础，你会发现，AQS中阻塞线程和唤醒线程的地方，就是使用LockSupport提供的park和unpark方法，比如下面这段：

    // 挂起线程private final boolean parkAndCheckInterrupt() {LockSupport.park(this);return Thread.interrupted();}// 唤醒线程private void unparkSuccessor(Node node) {//...if (s != null)LockSupport.unpark(s.thread);}

park与unpark相关方法

LockSupport提供了一组park开头的方法来阻塞当前线程【省略static】：

void park()：阻塞当前线程，如果调用unpark(Thread thread)方法或者当前线程被中断，才能从park()方法返回。
void parkNanos(long nanos)：阻塞当前线程，最长不超过nanos纳秒，返回条件在park()的基础上增加了超时返回。
void parkUntil(long deadline)：阻塞当前线程，直到deadline【从1970年开始到deadline时间的毫秒数】时间。
void unpark(Thread thread)：唤醒处于阻塞状态的线程thread。

JDK1.6中，增加了带有blocker参数的几个方法，blocker参数用来标识当前线程在等待的对象，用于问题排查和系统监控。

下面演示park()方法和unpark()方法的使用：

在thread线程中调用park()方法，默认情况下该线程是不持有许可证的，因此将会被阻塞挂起。

unpark(thread)方法将会让thread线程获得许可证，才能从park()方法返回。

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread thread = new Thread(() ->{String name = Thread.currentThread().getName();System.out.println(name + " begin park");LockSupport.park();// 如果调用park的线程已经获得了关联的许可证,就会立即返回System.out.println(name + " end park");},"A");thread.start(); // 默认情况下，thread不持有许可证，会被阻塞挂起Thread.sleep(1000); System.out.println(thread.getName() + " begin unpark");LockSupport.unpark(thread);//让thread获得许可证}

// 结果如下
A begin park
A begin unpark
A end park

你需要理解，许可证在这里的作用，我们也可以事先给线程一个许可证，接着在park的时候就不会被阻塞了。

    public static void main(String[] args) {System.out.println("begin park");// 使当前线程获得许可证LockSupport.unpark(Thread.currentThread());// 再次调用park方法,因为已经有许可证了，不会被阻塞LockSupport.park();System.out.println("end park");}

// 结果如下
begin park
end park

中断演示

线程被中断的时候，park方法不会抛出异常，因此需要park退出之后，对中断状态进行处理。

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread thread = new Thread(() -> {String name = Thread.currentThread().getName();System.out.println(name + " begin park");// 一直挂起自己,只有被中断,才会推出循环while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {LockSupport.park();}System.out.println(name + " end park");}, "A");thread.start();Thread.sleep(1000);System.out.println("主线程准备中断线程" + thread.getName());// 中断threadthread.interrupt();}

// 结果如下
A begin park
主线程准备中断线程A
A end park

blocker的作用

JDK1.6开始，一系列park方法开始支持传入blocker参数，标识当前线程在等待的对象，当线程在没有持有许可证的情况下调用park方法而被阻塞挂起时，这个blocker对象会被记录到该线程内部。

    public static void park(Object blocker) {Thread t = Thread.currentThread();setBlocker(t, blocker); // 设置blockerUNSAFE.park(false, 0L);setBlocker(t, null); // 清除blocker}

Thread类里有个volatile Object parkBlocker变量，用来存放park方法传递的blocker对象，也就是把blocker变量存放到了调用park方法的线程的成员变量中。

接下来我们通过两个例子感受一下：

测试无blocker

public class TestParkWithoutBlocker {public void park(){LockSupport.park();}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {new TestParkWithoutBlocker().park();Thread.sleep(3000);}
}

使用jps命令，列出当前运行的进程4412 TestPark，接着使用jstack 4412命令查看线程堆栈：

测试带blocker

public class TestBlockerPark {public void park(){LockSupport.park(this); // 传入blocker = this}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {new TestBlockerPark().park();Thread.sleep(3000);}
}

明显的差别就在于，使用带blocker 参数的park方法，能够通过jstack看到具体阻塞对象的信息：

- parking to wait for  <0x000000076b77dff0> (a chapter6_1_LockSupport.TestBlockerPark)

诊断工具可以调用getBlocker(Thread)方法来获取blocker对象，JDK推荐我们使用带有blocker参数的park方法，并且设置blocker为this，这样当在打印线程堆栈排查问题的时候就能够知道那个类被阻塞了。

JDK提供的demo

老传统了，摘一段JavaDoc上的使用案例：

/*** 先进先出的锁,只有队列的首元素可以获取锁*/
class FIFOMutex {private final AtomicBoolean locked = new AtomicBoolean(false);private final Queue<Thread> waiters= new ConcurrentLinkedQueue<Thread>();public void lock() {// 中断标志boolean wasInterrupted = false; Thread current = Thread.currentThread();waiters.add(current);// 不是队首线程 或 当前锁已经被其他线程获取,则调用park方法挂起自己while (waiters.peek() != current ||!locked.compareAndSet(false, true)) {LockSupport.park(this);// 如果park方法是因为被中断而返回,则忽略中断,并且重置中断标志// 接着再次进入循环if (Thread.interrupted()) // ignore interrupts while waitingwasInterrupted = true;}waiters.remove();// 如果标记为true,则中断线程// [虽然我对中断信号不感兴趣,忽略它,但是不代表其他线程对该标志不感兴趣,因此恢复一下.]if (wasInterrupted)          // reassert interrupt status on exitcurrent.interrupt();}public void unlock() {locked.set(false);LockSupport.unpark(waiters.peek());}
}