unpark()和park()

目录

• unpark()和park()
  • 简单总结
  • 许可证（permit）的状态机：
  • 许可证机制设计优势：消除竞态条件
  • wait()和park()对比

unpark()和park()

简单总结

1. setBlocker() 和 setBlocker(null) 总是在同一个线程内顺序执行

2. unpark() 可以在任何时候调用：关键点：unpark() 可以发生在 park() 的任意时间点

   • 在 park() 之前：线程获得许可证，park() 立即返回
   • 在 park() 期间：唤醒阻塞的线程
   • 在 park() 之后：理论上不应该（除非虚假唤醒）

3. 许可证机制保证了：

   • 最多只有一个许可证（0或1）
   • unpark() 颁发许可证
   • park() 消费许可证
   • 顺序无关紧要

4. Blockger 的生命周期：

   线程执行 park() 时：
   setBlocker() → [可能阻塞] → setBlocker(null)
   无论是否阻塞、何时唤醒，这个顺序都固定
   

   blocker 的主要作用是为了调试：

   • 线程被 park() 挂起时，记录"为什么被挂起"
   • 在诊断工具（如 jstack、jvisualvm）中可以看到线程在等待什么

   // 示例：使用 blocker
   LockSupport.park(this);  // this 作为 blocker
   
   // 使用 jstack 查看时：
   "Thread-1" #12 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f8e2c1e4000 nid=0x6d03 waiting on condition [0x0000700002b3e000]
      java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
           at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
           - parking to wait for  <0x000000076b84d6d8> (a com.example.MyLock)
           // ^ 这里显示了 blocker 信息！
   

源码：unpark()和park()

public static void unpark(Thread thread) {
    if (thread != null)
        UNSAFE.unpark(thread); // 颁发许可证（permit）
}

public static void park(Object blocker) {
    Thread t = Thread.currentThread();
    setBlocker(t, blocker);  // 1. 设置 blocker
    UNSAFE.park(false, 0L);  // 2. 关键：尝试挂起线程。无许可证（permit）阻塞挂起，有许可证（permit）直接返回
    setBlocker(t, null);     // 3. 清除 blocker
}

许可证（permit）的状态机：

// 每个线程有一个 permit 计数器（0 或 1）
// 初始状态：permit = 0

// unpark(thread):
// 如果 permit == 0，设为 1
// 如果 permit == 1，保持 1（不累加）

// park():
// 如果 permit == 1，消费它（设为0）并立即返回
// 如果 permit == 0，阻塞等待变成 1

完整的许可证状态机：

初始: permit=0, 无blocker
     |
     | park()调用
     ↓
setBlocker(blocker)               ← 设置等待原因
     |
     | UNSAFE.park()
     ↓
permit检查：
├─ permit=1 → 消费permit(1→0) → setBlocker(null) → 立即返回
└─ permit=0 → 线程挂起
            |
            | unpark()或interrupt()
            ↓
    permit可能变为1（如果是unpark）
    setBlocker(null)              ← 清除等待原因

源码：unpark()和park()

许可证机制设计优势：消除竞态条件

// 传统 wait/notify 的问题：
synchronized (lock) {
    if (!condition) {
        lock.wait();  // 如果通知发生在检查之后、wait之前？
                      // 就会丢失通知！
    }
}

// park/unpark 没有这个问题：
if (!condition) {
    LockSupport.park();  // 即使通知先到，许可证机制也能处理
}

wait()和park()对比

wait()必须在 synchronized 块内，wait() 必须配合 synchronized。

特性	Object.wait()	LockSupport.park()
所属类	Object 类的方法	LockSupport 工具类方法
调用要求	必须在 synchronized 块内	不需要持有任何锁
唤醒方式	notify() / notifyAll()	unpark(thread)
中断响应	抛出 InterruptedException，清除中断标志	直接返回，不清除中断标志
许可证机制	无	有（permit 机制）
虚假唤醒	可能发生	可能发生