学习AQS源码时候,发现当判断队列需要入队挂起时,都是调用LockSupport里面的park和unpark方法,例如:
//park并且检查是否中断
private final boolean parkAndCheckInterrupt() {
LockSupport.park(this);
return Thread.interrupted();
}
...
//而需要唤醒线程进行竞争的时候,则为:
LockSupport.unpark(node.thread);
...
LockSupport其实是一个简单的代理类,它里面的代码都是使用Unsafe类里面的native方法,这里可以简单看看sun.misc.Unsafe 本文主要学习里面的park和unpark方法。
在Unsafe里面,park和unpark分别如下定义:
public native void park(boolean isAbsolute, long time);
public native void unpark(Object thread);
其中park中变量isAbsolute代表传入的time是绝对时间还是相对时间。
unpark函数为线程提供“许可(permit)”,线程调用park函数则等待“许可”。这个有点像信号量,但是这个“许可”是不能叠加的,“许可”是一次性的。可以理解为设置一个变量0,1之间的切换。
如果线程B连续调用了多次次unpark函数,当线程A调用park函数就使用掉这个“许可”,如果线程A第二次调用park,则进入等待状态。
注意,unpark函数可以先于park调用。比如线程B调用unpark函数,给线程A发了一个“许可”,那么当线程A调用park时,它发现已经有“许可”了,那么它会马上再继续运行,也就是不会阻塞。
而如果线程A处于等待许可状态,再次调用park,则会永远等待下去,调用unpark也无法唤醒。
下面先看LockSupport里面的park和unpark定义:
/**
@param blocker the synchronization object responsible for this thread parking
*/
public static void park(Object blocker) {
//获取当前运行线程
Thread t = Thread.currentThread();
//设置t中的parkBlockerOffset的值为blocker,即设置锁遍历
setBlocker(t, blocker);
//阻塞线程
UNSAFE.park(false, 0L);
//线程被释放,则将parkBlockerOffset设为null
setBlocker(t, null);
}
public static void unpark(Thread thread) {
if (thread != null)
UNSAFE.unpark(thread);
}
其中在park中,jdk文档注释为以下几种情况时,线程会被唤醒unpark:
首先,包含park和unpark的头函数在:http://hg.openjdk.java.net/jdk8u/jdk8u40/hotspot/file/68577993c7db/src/share/vm/runtime/park.hpp
而其具体实现函数则在:http://hg.openjdk.java.net/jdk8u/jdk8u40/hotspot/file/95e9083cf4a7/src/os/solaris/vm/os_solaris.cpp
park的c++代码:
void Parker::park(bool isAbsolute, jlong time) {
//判断是否有信号量_counter是否大于0
if (_counter > 0) {
_counter = 0 ;
OrderAccess::fence();
//直接返回
return ;
}
//获取当前线程
Thread* thread = Thread::current();
assert(thread->is_Java_thread(), "Must be JavaThread");
JavaThread *jt = (JavaThread *)thread;
//如果中途已经是interrupt了,那么立刻返回,不足色
if (Thread::is_interrupted(thread, false)) {
return;
}
//记录当前绝对时间戳
timespec absTime;
//如果park的超时时间已到,则返回
if (time < 0) { // don't wait at all
return;
}
if (time > 0) {
//更换时间戳
unpackTime(&absTime, isAbsolute, time);
}
//进入安全点,利用该thread构造一个ThreadBlockInVM
ThreadBlockInVM tbivm(jt);
if (Thread::is_interrupted(thread, false) ||
os::Solaris::mutex_trylock(_mutex) != 0) {
return;
}
//记录等待状态
int status ;
//中途再次给予了许可,则直接返回不等带。
if (_counter > 0) { // no wait needed
_counter = 0;
status = os::Solaris::mutex_unlock(_mutex);
assert (status == 0, "invariant") ;
OrderAccess::fence();
return;
}
#ifdef ASSERT
sigset_t oldsigs;
sigset_t* allowdebug_blocked = os::Solaris::allowdebug_blocked_signals();
thr_sigsetmask(SIG_BLOCK, allowdebug_blocked, &oldsigs);
#endif
OSThreadWaitState osts(thread->osthread(), false /* not Object.wait() */);
jt->set_suspend_equivalent();
#if defined(__sparc) && defined(COMPILER2)
if (ClearFPUAtPark) { _mark_fpu_nosave() ; }
#endif
if (time == 0) {
status = os::Solaris::cond_wait (_cond, _mutex) ;
} else {
//time不为0,则继续等待。
status = os::Solaris::cond_timedwait (_cond, _mutex, &absTime);
}
assert_status(status == 0 || status == EINTR ||
status == ETIME || status == ETIMEDOUT,
status, "cond_timedwait");
#ifdef ASSERT
thr_sigsetmask(SIG_SETMASK, &oldsigs, NULL);
#endif
_counter = 0 ;
status = os::Solaris::mutex_unlock(_mutex);
assert_status(status == 0, status, "mutex_unlock") ;
if (jt->handle_special_suspend_equivalent_condition()) {
jt->java_suspend_self();
}
OrderAccess::fence();
}
上面代码只列出了单独的park方法,上述代码中,主要通过一个_counter作为判断标志,当_counter大于0时候,就说明了拥有了“许可”,由此可以大概推断出,unpark方法则是在_counter变量上做文章。
并且,当出现了中断时,一方面,线程会被unpark,但是并不会抛出任何异常!
注:_counter是Parker里面的一个私有全局变量。
unpark的c++代码:
void Parker::unpark() {
//定义两个变量,staus用于判断是否获取锁
int s, status ;
//获取锁
status = os::Solaris::mutex_lock (_mutex) ;
//判断是否成功
assert (status == 0, "invariant") ;
//存储原先变量_counter
s = _counter;
//把_counter设为1
_counter = 1;
//释放锁
status = os::Solaris::mutex_unlock (_mutex) ;
assert (status == 0, "invariant") ;
if (s < 1) {
//如果原先_counter信号量小于1,即为0,则进行signal操作,唤醒操作
status = os::Solaris::cond_signal (_cond) ;
assert (status == 0, "invariant") ;
}
}
简而言之,是用mutex和condition保护了一个_counter的变量,当park时,这个变量置为了0,当unpark时,这个变量置为1。
当然在阅读park的c++函数时,还有多处地方没有结合其他类来理解,如果哪里有问题,欢迎提出来。
参考文章:
http://blog.csdn.net/hengyunabc/article/details/28126139
http://blog.csdn.net/wilsonpeng3/article/details/46387835
http://hg.openjdk.java.net/jdk8u/jdk8u40/hotspot/file/68577993c7db/src/share/vm/runtime/park.hpp
http://hg.openjdk.java.net/jdk8u/jdk8u40/hotspot/file/68577993c7db/src/share/vm/runtime/park.cpp
http://hg.openjdk.java.net/jdk8u/jdk8u40/hotspot/file/95e9083cf4a7/src/os/solaris/vm/os_solaris.cpp#l5801