谈到阻塞,相信大家都不会陌生了。阻塞的应用场景真的多得不要不要的,比如 生产-消费模式,限流统计等等。什么 ArrayBlockingQueue、 LinkedBlockingQueue、DelayQueue 等等,都是阻塞队列的实现啊,多简单!
阻塞,一般有两个特性很亮眼:1. 不耗 CPU 等待;2. 线程安全;
额,要这么说也 OK 的。毕竟,我们遇到的问题,到这里就够解决了。但是有没有想过,这容器的阻塞又是如何实现的呢?
好吧,翻开源码,也很简单了:(比如 ArrayBlockingQueue 的 take、put….)
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看来,最终都是依赖了 AbstractQueuedSynchronizer 类(著名的AQS)的 await 方法,看起来像那么回事。那么这个同步器的阻塞又是如何实现的呢?
Java的代码总是好跟踪的:
// AbstractQueuedSynchronizer.await()
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如上,可以看到,真正的阻塞工作又转交给了另一个工具类: LockSupport 的 park 方法了,这回跟锁扯上了关系,看起来已经越来越接近事实了:
// LockSupport.park()
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If the permit is available then it is consumed and the call returns
This method does not report which of these caused the
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看得出来,这里的实现就比较简洁了,先获取当前线程,设置阻塞对象,阻塞,然后解除阻塞。
好吧,到底什么是真正的阻塞,我们还是不得而知!
UNSAFE.park(false, 0L); 是个什么东西? 看起来就是这一句起到了最关键的作用呢!但由于这里已经是 native 代码,我们已经无法再简单的查看源码了!那咋整呢?
那不行就看C/C++的源码呗,看一下 parker 的定义(park.hpp):
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那 park() 方法到底是如何实现的呢? 其实是继承的 os::PlatformParker 的功能,也就是平台相关的私有实现,以 Linux 平台实现为例(os_linux.hpp):
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看到 park.cpp 中没有重写 park() 和 unpark() 方法,也就是说阻塞实现完全交由特定平台代码处理了(os_linux.cpp):
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从上面代码可以看出,阻塞主要借助于三个变量,_cond、_mutex、_counter, 调用 Linux 系统的 pthread_cond_wait、pthread_mutex_lock、pthread_mutex_unlock (一组 POSIX 标准的阻塞接口)等平台相关的方法进行阻塞了!
而 park.cpp 中,则只有 Allocate、Release 等的一些常规操作!
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综上源码,在进行阻塞的时候,底层并没有(并不一定)要用 while 死循环来阻塞,更多的是借助于操作系统的实现来进行阻塞的。当然,这也更符合大家的猜想!
从上的代码我们也发现一点,底层在做许多事的时候,都不忘考虑线程中断,也就是说,即使在阻塞状态也是可以接收中断信号的,这为上层语言打开了方便之门。
如果要细说阻塞,其实还远没完,不过再往操作系统层面如何实现,就得再下点功夫,去翻翻资料了,把底线压在操作系统层面,大多数情况下也够用了!
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