java多线程之④——LockSupport

本文基于java version “1.8.0_77”

LockSupport(java.util.concurrent.locks.LockSupport)是Java中底层类,提供了基本的线程同步原语。JUC中同步框架核心AQS(AbstractQueuedSynchronizer),就是通过使用LockSupport来实现线程的阻塞与唤醒的。我们先了解一下LockSupport类,为了解AQS做准备。
LockSupport中的两个核心方法:

  • public static void park()
  • public static void unpark(Thread thread)

park译为“停车”,官方文档意为:许可。为了方便理解,在这里我们可以理解为阻塞,等待,挂起,而unpark我们理解为唤醒,恢复
这些字眼是不是很熟悉?我们在使用多线程的时候会调用object.wait()object.notify(),object.notifyall()来达到等待和唤醒的功能。此处我们可以比较着来学习。

与object的先wait,后notify方法不同的是,park与unpark无需担心调用时序问题,可以先park,后unpark,也可以先park,后park。还有一点需要注意,多次连续给一个线程下发许可,但是这中间并没有消耗的情况下,只会保留一个许可。(可以理解为许可的只有没有之分,而没有数量的多少)
当线程A调用park()后,会申请一个许可证:

  • 如果没有许可,会阻塞当前线程,直至有其他线程下发许可(LockSupport.unpark(线程A))。
  • 如果此时已经能够有一个许可,则可以继续往下执行代码。

我们来看下面的例子:

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4
public static void main(String[] args) {
LockSupport.park();// 获取许可
System.out.println("END");
}

运行上述代码,会发现,该代码不会打印END。因为当前线程申请一个许可而没有线程给他许可,故一直阻塞,进程不会关闭。

多线程中通信的例子:
吃鸡.png
结果:
image.png

上图中可以看到,boyThread通过park阻塞线程,直至girlThread调用unpark唤醒。

看一个特殊例子:
image.png

结果:
image.png

可以看到,即便是已经下发了4个许可,但是实际上只有一个许可,也就是说许可存在的个数只有0或1。

其他方法:

  • void park(Object blocker)阻塞线程时添加附加信息,用来记录线程是被谁堵塞的,程序出现问题时候,通过线程监控分析工具可以找出问题所。
  • void parkNanos(long nanos)参数为阻塞超时时间,超时时间过后,如果还没有下发许可,则自动唤醒
  • void parkNanos(Object blocker, long nanos)同上,方法重载
  • void parkUntil(long deadline)参数为阻塞截止时间,为绝对时间,到达时间后,如果还没有下发许可,则自动唤醒
  • void parkUntil(Object blocker, long deadline)同上,方法重载

与Object中wait和notify的区别

  • 比wait/notify更加轻便灵活。LockSupport直接操作线程,而wait/notify则是需要一个Object对线程进行操作。
  • 不依赖监视器(锁)。wait/notify需要在synchronized中进行调用,它首先需要获取到锁,才能进行下面的操作。而LockSupport则是直接进行调用。(synchronized与wait/notify配合使用,ReentrantLock与Condition配合使用。而Condition就是使用LockSupport实现等待与唤醒的)

End

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