java LockSupport实现原理示例解析

目录

• 引言
• LockSupport常见函数
• LockSupport.park
• LockSupport.unpark

引言

前文中了解到AQS借助LockSupport.park和LockSupport.unpark完成线程的阻塞和唤醒，那么LockSupport内部又是怎么实现的？这是一个什么类？

LockSupport是用于使用锁阻塞线程的基础实现，是其他同步类的基础，这个类为每个使用它的线程关联一个许可证(有点类似于Semaphore)，如果许可证可用，线程调用park方法时会立即返回，线程正常执行，否则当前线程阻塞，直到有其他线程调用unpark使得许可证可用，此时线程被唤醒，再次尝试获取许可证，其内部定义的park和unpark方法提供了阻塞和解决阻塞的基本实现。

LockSupport常见函数

如下表所示：

函数名称	说明	备注
void park()	阻塞当前线程	在下列情况发生时唤醒： 1.调用unpark函数，释放该线程的许可； 2.该线程被中断； 3.设置的阻塞超时时间耗尽； 4.到达设置的指定时间
void park(Object blocker)	使用指定的blocker对象阻塞当前线程	唤醒条件，park中已说明
void parkNanos(long nanos)	阻塞当前线程直到超时时间耗尽，nanos为指定的超时时间	唤醒条件，park中已说明
void parkNanos(Object blocker, long nanos)	在超时时间耗尽前，使用指定的blocker对象阻塞当前线程，如果在到达超时时间后，许可仍不可用，则结束阻塞	唤醒条件，park中已说明
void parkUntil(long deadline)	在指定时间前，阻塞该线程，如果在到达指定时间后，许可仍不可用，则结束阻塞	唤醒条件，park中已说明
void parkUntil(Object blocker, long deadline)	在指定时间前，使用指定的对象阻塞该线程，如果在到达指定时间后，许可仍不可用，则结束阻塞	唤醒条件，park中已说明
void unpark(Thread thread)	用于唤醒传入的在阻塞中的线程	/
Object getBlocker(Thread t)	获取当前线程的阻塞对象	/
void setBlocker(Thread t, Object arg)	使用指定对象为线程设置阻塞对象	/

LockSupport.park

ReentrantLock中调用LockSupport.park代码如下所示：

 // AbstractQueuedSynchronizer.Java
 private final boolean parkAndCheckInterrupt() {
     LockSupport.park(this);
     return Thread.interrupted();
 }

在LockSupport中，void park(Object blocker)实现代码如下：

 // LockSupport.java
 public static void park(Object blocker) {
     Thread t = Thread.currentThread();
     setBl开发者_JAVA教程ocker(t, blocker);
     UNSAFE.park(false, 0L);
     setBlocker(t, null);
 }

可以看到在park流程中主要包含以下过程：

获取当前线程

将传入的对象设置为该线程的parkBlocker

setBlocker函数实现如下所示：

 private static void setBlocker(Thread t, Object arg) {
     // Even though volatile, hotspot doesn't need a write barrier here.
     UNSAFE.putObject(t, paandroidrkBlockerOffset, arg);
 }

可以看到这里新出现了UNSAFE和parkBlockerOffset两个标识，这两个是用来干嘛的？我们一起看看其声明的代码：

 private static final sun.misc.Unsafe UNSAFE;
 private static final long parkBlockerOffset;

 static {
     try {
         UNSAFE = sun.misc.Unsafe.getUnsafe();
         Class<?> tk = Thread.class;
         parkBlockerOffset = UNSAFE.objectFieldOffset
             (tk.getDeclaredField("parkBlocker"));
         .....
     } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
 }

可以看到UNSAFE对象是通过Unsafe.getUnsafe()获取的，那么Unsafe这个类到底是干嘛的？

大家都知道Java对象在内存中创建，大多编程数情况下我们都是通过类的对象去修改和访问内存中的数据的，那么如果需要直接从内存修改某一对象的取值，应该怎么做呢？就是使用Unsafe类，该类只允许在JDK信任的类中调用(当前也可以用反射实例化该类对象)。

在Unsafe类中定义了两个重要函数park和unpark，其中park用于实现线程阻塞，unpark用于实现线程唤醒(Unsafe本质上是操作线程的Parker对象来完成线程阻塞和唤醒的，具体见参考链接，了解即可)，上文中的parkBlockerOffset正是定义了Thread类的parkBlocker属性成员的内存偏移量，使用该值再结合Unsafe对象就可以实现直接操作内存中的parkBlocker值的目的，Thread类中的parkBlocker声明如下：

 // Thread.java
 volatile Object parkBlocker;

可以得到这一环节主要是将AQS编程客栈作为blocker设置到当前线程的parkBlocker成员属性上。

CAS底层也是通过Unsafe执行的

执行UNSAFE.park

结合上文可知，这步完成后，当前线程阻塞

设置线程的parkBlocker为null

第三步中线程处于阻塞状态，当然就不能执行设置javascriptparkBlocker为null的操作了，那么什么时候执行呢？当线程从阻塞状态唤醒时，执行该步骤，使得线程的parkBlocker对象恢复初始状态。

LockSupport.unpark

LockSupport.unpark代码如下所示：

 // LockSupport.java
 public static void ujsnpark(Thread thread) {
     if (thread != null)
         UNSAFE.unpark(thread);
 }

可以看出当传入的线程不为空时，执行Unsafe的park函数唤醒当前线程，取消阻塞，此时继续执行park函数中的setBlocker(null)，将parkBlocker成员设置为null。

参考链接  https://www.jb51.net/article/272073.htm

以上就是java LockSupport实现原理示例解析的详细内容，更多关于java LockSupport原理的资料请关注我们其它相关文章！