1. 是什么? LockSupport是JUC包下的一個類,是用來創(chuàng)建鎖和其他同步類的基本線程阻塞原語。 相信大多數(shù)人看了這句話也還是不太明白它到底是啥東西,那你還記得等待喚醒機制嗎?之前實現(xiàn)等待喚醒機制可以用wait/notify,可以用await/signal,這個LockSupport就是它們的改良版。 2. 等待喚醒機制: 先來回顧一下等待喚醒機制。 先看看用wait/notify實現(xiàn): private static Object lockObj = new Object();
private static void waitNotify() { new Thread(() -> { try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } synchronized (lockObj){ System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getName() + "進來了"); try { lockObj.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getName() + "被喚醒"); } }, "A").start();
new Thread(() -> { synchronized (lockObj){ System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getName() + "進來了"); lockObj.notify(); System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getName() + "喚醒另一個線程"); } }, "B").start(); }
這段代碼就很簡單了,線程A先wait,線程B去notify,線程B執(zhí)行完了A就被喚醒了,這就是最開始學的等待喚醒機制。 假如我現(xiàn)在注釋掉synchronized,如下: new Thread(() -> { //synchronized (lockObj){ System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getName() + "進來了"); try { lockObj.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getName() + "被喚醒"); //} }, "A").start();
再次運行,結果報錯了,如下: 異常信息得出第一個結論:wait/notify必須在同步代碼塊中才能使用。 如果先執(zhí)行notify,再執(zhí)行wait,情況如何呢?讓A線程睡3秒鐘,使B先執(zhí)行,先notify,然后A中wait,執(zhí)行結果如下: 運行結果可以發(fā)現(xiàn)”線程A被喚醒“這句話一直沒有打印出來。 得出第二個結論:先notify再wait的話,程序無法被喚醒。 再來看看用await/notify實現(xiàn): private static Lock lock = new ReentrantLock(); private static Condition condition = lock.newCondition(); private static void awaitSignal(){ new Thread(() -> { lock.lock(); try { System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getName() + "進來了"); condition.await(); System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getName() + "被喚醒"); } catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } }, "A").start();
new Thread(() -> { try { lock.lock(); System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getName() + "進來了"); condition.signal(); System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getName() + "喚醒另一個線程"); } catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } }, "B").start(); }
這個是用await/signal實現(xiàn)的等待喚醒機制。 假如注釋掉lock和unlock這兩個操作,再次執(zhí)行,還是會拋之前那個異常,即IllegalMonitorStateException。 得出第一個結論:await/notify必須伴隨lock/unlock出現(xiàn)。 假如先signal,再await,情況也是和之前用wait/notify一樣,await的線程一直沒被喚醒。 得出第二個結論:必須先await再signal。 所以不管是wait/notify還是await/signal,都有兩個限制條件: 線程要先獲得并持有鎖,必須在鎖塊中執(zhí)行;
3. LockSupport怎么用? LockSupport主要就是用park(等待)和unpark(喚醒)方法來實現(xiàn)等待喚醒。它的原理就是使用了一種名為permit(許可證)的概念來實現(xiàn)等待喚醒功能,每個線程都有一個許可證,許可證只有兩個值,一個是0,一個是1。默認值是0,表示沒有許可證,就會被阻塞。那誰來發(fā)放許可證呢,就是unpark方法。這兩個方法底層其實是UNSAFE類的park和unpark方法,調用park時,將permit的值設置為0,調用unpark時,將permit的值設置為1。 用法如下: private static void lockSupportTest(){ Thread a = new Thread(() -> { System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getName() + "進來了"); LockSupport.park(); // 等待 System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getName() + "被喚醒"); }, "A"); a.start();
Thread b = new Thread(() -> { System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getName() + "進來了"); LockSupport.unpark(a); // 喚醒 }, "B"); b.start(); }
首先它不需要再同步塊中使用,這是第一個優(yōu)點。那么先unpark再park會不會報錯呢?要知道另兩種方式先喚醒再等待的話,都會導致線程無法被喚醒的。假如我先unpark,再park,其實也是可以的,相當于提前發(fā)放了通行證,先給A線程unpark了,那么A線程執(zhí)行的時候,就相當于沒有park這一行。 LockSupport總結: 是一個線程阻塞喚醒的工具類,所有方法都是靜態(tài)方法,可以讓線程在任意位置阻塞,其底層調用的是UNSAFE類的native方法。每調用一次unpark方法,permit就會變成1,每調一次park方法,就會消耗掉一個許可證,即permit就變成0,每個線程都有一個permit,permit最多也就一個,多次調用unpark也不會累加。因為這是根據(jù)是否有permit去判斷是否要阻塞線程的,所以,先unpark再park也可以,跟順序無關,只看是否有permit。如果先unpark了兩次,再park兩次,那么線程還是會被阻塞,因為permit不會累加,unpark兩次,permit的值還是1,第一次park的時變成0了,所以第二次park就會阻塞線程。
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