java locksupport

LockSupport

  LockSupport是一个线程阻塞工具类,所有的方法都是静态方法,可以让线程在任意位置阻塞,当然阻塞之后肯定得有唤醒的方法

  接下面我来看看LockSupport有哪些常用的方法。主要有两类方法:parkunpark

public static void park(Object blocker); // 暂停当前线程
public static void parkNanos(Object blocker, long nanos); // 暂停当前线程,不过有超时时间的限制
public static void parkUntil(Object blocker, long deadline); // 暂停当前线程,直到某个时间
public static void park(); // 无期限暂停当前线程
public static void parkNanos(long nanos); // 暂停当前线程,不过有超时时间的限制
public static void parkUntil(long deadline); // 暂停当前线程,直到某个时间
public static void unpark(Thread thread); // 恢复当前线程

  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。用于线程监控和分析工具来定位原因的,使用:

public class LockSupportDemo {

    public static Object u = new Object();
    static ChangeObjectThread t1 = new ChangeObjectThread("t1");
    static ChangeObjectThread t2 = new ChangeObjectThread("t2");

    public static class ChangeObjectThread extends Thread {
        public ChangeObjectThread(String name) {
            super(name);
        }
        @Override public void run() {
            synchronized (u) {
                System.out.println("in " + getName());
                LockSupport.park();
                if (Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                    System.out.println("被中断了");
                }
                System.out.println("继续执行");
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        t1.start();
        Thread.sleep(1000L);
        t2.start();
        Thread.sleep(3000L);
        t1.interrupt();
        LockSupport.unpark(t2);
        t1.join();
        t2.join();
    }
}

  运行的结果如下:

in t1
被中断了
继续执行
in t2
继续执行

  这儿parkunpark其实实现了waitnotify的功能,不过还是有一些差别的

  1. park不需要获取某个对象的锁
  2. 因为中断的时候park不会抛出InterruptedException异常,所以需要在park之后自行判断中断状态,然后做额外的处理

  我们再来看看Object blocker,这是个什么东西呢?这其实就是方便在线程dump的时候看到具体的阻塞对象的信息

"t1" #10 prio=5 os_prio=31 tid=0x00007f95030cc800 nid=0x4e03 waiting on condition [0x00007000011c9000]
   java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
    at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
    at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:304)
    // `下面的这个信息`
    at com.wtuoblist.beyond.concurrent.demo.chapter3.LockSupportDemo$ChangeObjectThread.run(LockSupportDemo.java:23) // 
    - locked <0x0000000795830950> (a java.lang.Object)
  还有一个地方需要注意,相对于线程的stop和resumepark和unpark的先后顺序并不是那么严格。stop和resume如果顺序反了,会出现死锁现象。而park和unpark却不会。还是看一个例子
public class LockSupportDemo {

    public static Object u = new Object();
    static ChangeObjectThread t1 = new ChangeObjectThread("t1");

    public static class ChangeObjectThread extends Thread {

        public ChangeObjectThread(String name) {
            super(name);
        }

        @Override public void run() {
            synchronized (u) {
                System.out.println("in " + getName());
                try {
                    Thread.sleep(1000L);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                LockSupport.park();
                if (Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                    System.out.println("被中断了");
                }
                System.out.println("继续执行");
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        t1.start();
        LockSupport.unpark(t1);
        System.out.println("unpark invoked");
    }
}

  t1内部有休眠1s的操作,所以unpark肯定先于park的调用,但是t1最终仍然可以完结。这是因为park和unpark会对每个线程维持一个许可(boolean值)

  1. unpark调用时,如果当前线程还未进入park,则许可为true
  2. park调用时,判断许可是否为true,如果是true,则继续往下执行;如果是false,则等待,直到许可为true

  我们再看看jdk的描述

与wait/notify对比

  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

LockSupport应用广泛

  Future的get方法:

    Java里最常用的类ThreadPoolExecutor:submit方法 --》 newTaskFor方法 --》 FutureTask的get方法 --》 awaitDone方法阻塞等待

    

   任务的执行,FutureTask的run方法执行:FutureTask的run方法 --》 c.call()调用了set方法调用了finishCompletion方法 --》finishCompletion

  阻塞队列中的应用:

    线程会调用队列的take方法阻塞等待新任务:Lock的Condition的await方法 --》AQS的await方法

LockSupport是Java并发的基石

  Java并发组件和并发工具类如下:

  • 并发组件:线程池、阻塞队列、Future和FutureTask、Lock和Condition。
  • 并发工具:CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore和Exchanger。

  并发组件和并发工具大都是基于AQS来实现的:

  队列同步器AbstractQueuedSynchronizer(以下简称同步器),是用来构建锁或者其他同步组件的基础框架,它使用了一个int成员变量表示同步状态,通过内置的FIFO队列来完成资源获取线程的排队工作,并发包的作者(Doug Lea)期望它能够成为实现大部分同步需求的基础

  而AQS中的控制线程又是通过LockSupport类来实现的,因此可以说,LockSupport是Java并发基础组件中的基础组件。LockSupport定义了一组以park开头的方法用来阻塞当前线程,以及unpark(Thread thread)方法来唤醒一个被阻塞的线程。LockSupport提供的阻塞和唤醒方法如下:

  

总结一下

  1. park和unpark可以实现类似wait和notify的功能,但是并不和wait和notify交叉,也就是说unpark不会对wait起作用,notify也不会对park起作用。
  2. park和unpark的使用不会出现死锁的情况
  3. blocker的作用是在dump线程的时候看到阻塞对象的信息
  4. 多次调用unpark方法和调用一次unpark方法效果一样,因为都是直接将_counter赋值为1,而不是加1。简单说就是:线程A连续调用两次LockSupport.unpark(B)方法唤醒线程B,然后线程B调用两次LockSupport.park()方法, 线程B依旧会被阻塞。因为两次unpark调用效果跟一次调用一样,只能让线程B的第一次调用park方法不被阻塞,第二次调用依旧会阻塞

参考:

  https://www.jianshu.com/p/f1f2cd289205  作者:juconcurrent

  https://blog.csdn.net/zyzzxycj/article/details/90268381  作者:

  https://zhuanlan.zhihu.com/p/270701048  作者:

 

posted on 2022-01-20 15:17  胡子就不刮  阅读(523)  评论(0编辑  收藏  举报

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