您现在的位置是:亿华云 > 域名

LockSupport:一个很灵活的线程工具类

亿华云2025-10-04 03:55:09【域名】3人已围观

简介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、LockSuppor

LockSupport是灵活一个编程工具类,主要是程工为了阻塞和唤醒线程用的。使用它我们可以实现很多功能,具类今天主要就是灵活对这个工具类的讲解,希望对你有帮助:

一、程工LockSupport简介

1、具类LockSupport是灵活什么

刚刚开头提到过,LockSupport是程工一个线程工具类,所有的具类方法都是静态方法,可以让线程在任意位置阻塞,灵活也可以在任意位置唤醒。程工

它的具类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)。

//(1)阻塞当前线程 public static void park(Object blocker);  //(2)暂停当前线程,灵活有超时时间 public static void parkNanos(Object blocker,程工 long nanos);  //(3)暂停当前线程,直到某个时间 public static void parkUntil(Object blocker,具类 long deadline);  //(4)无期限暂停当前线程 public static void park();  //(5)暂停当前线程,不过有超时时间的限制 public static void parkNanos(long nanos);  //(6)暂停当前线程,直到某个时间 public static void parkUntil(long deadline);   //(7)恢复当前线程 public static void unpark(Thread thread);  public static Object getBlocker(Thread t); 

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。源码库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,那和它相比,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:

public class LockSupportTest {      public static class MyThread extends Thread {          @Override         public void run() {              System.out.println(getName() + " 进入线程");             LockSupport.park();             System.out.println("t1线程运行结束");         }     }     public static void main(String[] args) {          MyThread t1 = new MyThread();         t1.start();         System.out.println("t1已经启动,但是在内部进行了park");         LockSupport.unpark(t1);         System.out.println("LockSupport进行了unpark");     } } 

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。网站模板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

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

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)方法的作用是源码下载记录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:

class Parker : public os::PlatformParker {  private:   volatile int _counter ;   ... public:   void park(bool isAbsolute, jlong time);   void unpark();   ... } class PlatformParker : public CHeapObj<mtInternal> {    protected:     pthread_mutex_t _mutex [1] ;     pthread_cond_t  _cond  [1] ;     ... } 

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。

本小部分总结来源于: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。

void Parker::park(bool isAbsolute, jlong time) {    // Ideally wed do something useful while spinning, such   // as calling unpackTime().   // Optional fast-path check:   // Return immediately if a permit is available.   // We depend on Atomic::xchg() having full barrier semantics   // since we are doing a lock-free update to _counter.   if (Atomic::xchg(0, &_counter) > 0) return; 

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:

ThreadBlockInVM tbivm(jt);  // no wait needed  if (_counter > 0)  {      _counter = 0;    status = pthread_mutex_unlock(_mutex); 

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:

if (time == 0) {      status = pthread_cond_wait (_cond, _mutex) ;   }   _counter = 0 ;   status = pthread_mutex_unlock(_mutex) ;   assert_status(status == 0, status, "invariant") ;   OrderAccess::fence();  

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:

/**     * Makes available the permit for the given thread, if it     * was not already available.  If the thread was blocked on     * { @code park} then it will unblock.  Otherwise, its next call     * to { @code park} is guaranteed not to block. This operation     * is not guaranteed to have any effect at all if the given     * thread has not been started.     *     * @param thread the thread to unpark, or { @code null}, in which case     *        this operation has no effect     */    public static void unpark(Thread thread) {         if (thread != null)            UNSAFE.unpark(thread);    } 

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:

void Parker::unpark() {      int s, status ;     status = pthread_mutex_lock(_mutex);     assert (status == 0, "invariant") ;     s = _counter;     _counter = 1;     if (s < 1) {         if (WorkAroundNPTLTimedWaitHang) {            status = pthread_cond_signal (_cond) ;           assert (status == 0, "invariant") ;           status = pthread_mutex_unlock(_mutex);           assert (status == 0, "invariant") ;        } else {            status = pthread_mutex_unlock(_mutex);           assert (status == 0, "invariant") ;           status = pthread_cond_signal (_cond) ;           assert (status == 0, "invariant") ;        }     } else {        pthread_mutex_unlock(_mutex);       assert (status == 0, "invariant") ;     }   }   

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

public class LockSupportTest {      public static class MyThread extends Thread {          @Override         public void run() {              System.out.println(getName() + " 进入线程");             LockSupport.park();             System.out.println(" 运行结束");             System.out.println("是否中断:" + Thread.currentThread().isInterrupted());         }     }     public static void main(String[] args) {          MyThread t1 = new MyThread();         t1.start();         System.out.println("t1线程已经启动了,但是在内部LockSupport进行了park");         t1.interrupt();         System.out.println("main线程结束");     } } 

我们看一下结果:

2、先unpark再park

public static class MyThread extends Thread {          @Override         public void run() {              try {                  TimeUnit.SECONDS.sleep(1);             } catch (InterruptedException e) {                  e.printStackTrace();             }             System.out.println(getName() + " 进入线程");             LockSupport.park();             System.out.println(" 运行结束");         }     } 

我们只需在park之前先休眠1秒钟,这样可以确保unpark先执行。

本文转载自微信公众号「愚公要移山」,可以通过以下二维码关注。转载本文请联系愚公要移山公众号。

很赞哦!(3726)