java并发编程（十一）LockSupport之park/unpark

一、简介

1.1 主要方法

Park/UnPark方法是LockSupport当中的方法。

其常用方法有如下：

• park()：暂停当前线程。

• park(Object blocker)：暂停当前线程，并指定负责此线程停放的同步对像。

• parkNanos(long nanos)：暂停当前线程，指定等待的最大纳秒数。

• parkNanos(Object blocker, long nanos)：暂停当前线程，指定等待的最大纳秒数和负责此线程停放的同步对像。

• parkUntil(long deadline)：暂停当前线程，指定暂停到的时间点。

• parkUntil(long deadline)：暂停当前线程，指定暂停到的时间点和负责此线程停放的同步对像。

• unpark(Thread thread)：恢复某个线程的运行。

线程可再次运行的条件，这里根据上面的park()方法对号入座：

• 有线程调用unpark方法
• 指定等待时间过时
• 指定的截止日期过时
• 其他线程中断当前线程

1.2 优势

与 Object 的 wait/notify 相比：

• wait，notify 和 notifyAll 必须配合 Monitor（重量级锁） 一起使用，而 park，unpark 不必。
• park/unpark 是以线程为单位来阻塞和唤醒线程，而 notify 只能随机唤醒一个等待线程，notifyAll是唤醒所有等待线程，无法做到精确唤醒。
• park/unpark 可以先 unpark，而 wait/notify 不能先 notify。

二、原理

常见的方式有：

• 先park()，再unpark()
• 先unpark()，再park()

上面两种方式造成的结果是不同的：

• 先park()，再unpark()：线程会阻塞，unpark后继续执行。
• 先unpark()，再park()：线程不会阻塞，park后仍然可以继续执行。

下面我们来看下具体时间如何实现的，这两个方法的底层都是native的，我们看不见实现过程，所以下面直接归纳整理出原理及设计到的变量，理解就好。

在底层实现中，每个线程都有自己的一个 Parker 对象，由三部分组成 _counter ， _cond 和 _mutex。

简单描述下：_counter就是是否阻塞的标记 ， _cond就好比阻塞后线程的容器， _mutex是互斥锁，线程需持有后进入_cond中。

• park()流程

park() (1).png

如上图所示，有线程thread1：

1、执行park()方法

2、检查_counter是否是0

3、如果_counter是0，则获取互斥锁_mutex

4、获取到互斥锁，进入_cond中进行阻塞

5、再次设置_counter为0

• unpark()流程

unpark().png

如上图所示，有线程thread1：

1、执行unpark(thread-1)，设置_counter=1
2、唤醒_cond中阻塞的线程thread-1
3、线程thread-1恢复运行
4、再次设置_counter = 0

• 先unpark()，再park()流程

先进行unpark()，再park().png

如上图所示，有线程thread-1

1、调用unpark(thread-1)，设置_counter为1

2、调用park()

3、检查_counter是否为0，此时为1，不阻塞，继续运行

4、最后设置_counter为0