LockSupport 阻塞原语

LockSupport是用来创建锁和其他同步类的基本线程阻塞原语。 
LockSupport中的park() 和 unpark() 的作用分别是阻塞线程和解除阻塞线程,而且park()和unpark()不会遇到“Thread.suspend 和 Thread.resume所可能引发的死锁”问题。
因为park() 和 unpark()有许可的存在;调用 park() 的线程和另一个试图将其 unpark() 的线程之间的竞争将保持活性。

concurrent包是基于AQS (AbstractQueuedSynchronizer)框架,AQS框架借助于两个类:Unsafe(提供CAS操作)和LockSupport(提供park/unpark操作)。因此,LockSupport可谓构建concurrent包的基础之一。

两个重点

  • 操作对象

归根结底,LockSupport调用的Unsafe中的native代码: 

public native void unpark(Thread jthread); 
public native void park(boolean isAbsolute, long time); 

两个函数声明清楚地说明了操作对象:park函数是将当前Thread阻塞,而unpark函数则是将另一个Thread唤醒。

与Object类的wait/notify机制相比,park/unpark有两个优点:1. 以thread为操作对象更符合阻塞线程的直观定义;2. 操作更精准,可以准确地唤醒某一个线程(notify随机唤醒一个线程,notifyAll唤醒所有等待的线程),增加了灵活性。

  • 关于许可

在上面的文字中,我使用了阻塞和唤醒,是为了和wait/notify做对比。其实park/unpark的设计原理核心是“许可”。park是等待一个许可。unpark是为某线程提供一个许可。如果某线程A调用park,那么除非另外一个线程调用unpark(A)给A一个许可,否则线程A将阻塞在park操作上。

有一点比较难理解的,是unpark操作可以再park操作之前。也就是说,先提供许可。当某线程调用park时,已经有许可了,它就消费这个许可,然后可以继续运行。这其实是必须的。考虑最简单的生产者(Producer)消费者(Consumer)模型:Consumer需要消费一个资源,于是调用park操作等待;Producer则生产资源,然后调用unpark给予Consumer使用的许可。非常有可能的一种情况是,Producer先生产,这时候Consumer可能还没有构造好(比如线程还没启动,或者还没切换到该线程)。那么等Consumer准备好要消费时,显然这时候资源已经生产好了,可以直接用,那么park操作当然可以直接运行下去。如果没有这个语义,那将非常难以操作。

 

 1 import java.util.concurrent.locks.LockSupport;
 2 
 3 public class LockSupportTest1 {
 4 
 5     private static Thread mainThread;
 6 
 7     public static void main(String[] args) {
 8 
 9         ThreadA ta = new ThreadA("ta");
10         // 获取主线程
11         mainThread = Thread.currentThread();
12 
13         System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" start ta");
14         ta.start();
15 
16         System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" block");
17         // 主线程阻塞
18         LockSupport.park(mainThread);
19 
20         System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" continue");
21     }
22 
23     static class ThreadA extends Thread{
24 
25         public ThreadA(String name) {
26             super(name);
27         }
28 
29         public void run() {
30             System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" wakup others");
31             // 唤醒“主线程”
32             LockSupport.unpark(mainThread);
33         }
34     }
35 }

运行结果

main start ta
main block
ta wakup others
main continue

说明:park和wait的区别。wait让线程阻塞前,必须通过synchronized获取同步锁。

 

 1 public class WaitTest1 {
 2 
 3     public static void main(String[] args) {
 4 
 5         ThreadA ta = new ThreadA("ta");
 6 
 7         synchronized(ta) { // 通过synchronized(ta)获取“对象ta的同步锁”
 8             try {
 9                 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" start ta");
10                 ta.start();
11 
12                 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" block");
13                 // 主线程等待
14                 ta.wait();
15 
16                 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" continue");
17             } catch (InterruptedException e) {
18                 e.printStackTrace();
19             }
20         }
21     }
22 
23     static class ThreadA extends Thread{
24 
25         public ThreadA(String name) {
26             super(name);
27         }
28 
29         public void run() {
30             synchronized (this) { // 通过synchronized(this)获取“当前对象的同步锁”
31                 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" wakup others");
32                 notify();    // 唤醒“当前对象上的等待线程”
33             }
34         }
35     }
36 }

 

posted @ 2017-09-18 10:53  yweihainan  阅读(799)  评论(0编辑  收藏  举报