• 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。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
    public static Object getBlocker(Thread t);

    为什么叫park呢,park英文意思为停车。我们如果把Thread看成一辆车的话,park就是让车停下,unpark就是让车启动然后跑起来。

    每个线程都有一个许可(permit),permit只有两个值1和0,默认是0。

    1. 当调用unpark(thread)方法,就会将thread线程的许可permit设置成1(注意多次调用unpark方法,不会累加,permit值还是1)。
    2. 当调用park()方法,如果当前线程的permit是1,那么将permit设置为0,并立即返回。如果当前线程的permit是0,那么当前线程就会阻塞,直到别的线程将当前线程的permit设置为1.park方法会将permit再次设置为0,并返回。

    注意:因为permit默认是0,所以一开始调用park()方法,线程必定会被阻塞。调用unpark(thread)方法后,会自动唤醒thread线程,即park方法立即返回。

    LockSupport源码注释

    package java.util.concurrent.locks;
    import sun.misc.Unsafe;
    
    import java.util.concurrent.Semaphore;
    import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
    
    /**
     * 提供阻塞线程和唤醒线程的方法。
     */
    public class LockSupport {
        // 构造函数是私有的,所以不能在外部实例化
        private LockSupport() {}
    
        // 用来设置线程t的parkBlocker属性。此对象在线程受阻塞时被记录,以允许监视工具和诊断工具确定线程受阻塞的原因。
        private static void setBlocker(Thread t, Object arg) {
            UNSAFE.putObject(t, parkBlockerOffset, arg);
        }
    
        // 唤醒处于阻塞状态下的thread线程
        public static void unpark(Thread thread) {
            // 当线程不为null时调用
            if (thread != null)
                // 通过UNSAFE的unpark唤醒被阻塞的线程
                UNSAFE.unpark(thread);
        }
    
        // 阻塞当前线程
        public static void park(Object blocker) {
            Thread t = Thread.currentThread();
            // 设置线程t的parkBlocker属性,用于记录线程阻塞情况
            setBlocker(t, blocker);
            // 通过UNSAFE的park方法阻塞线程
            UNSAFE.park(false, 0L);
            setBlocker(t, null);
        }
    
        // 阻塞当前线程nanos纳秒时间,超出时间线程就会被唤醒返回
        public static void parkNanos(Object blocker, long nanos) {
            if (nanos > 0) {
                Thread t = Thread.currentThread();
                setBlocker(t, blocker);
                UNSAFE.park(false, nanos);
                setBlocker(t, null);
            }
        }
        // 阻塞当前线程,超过deadline日期线程就会被唤醒返回
        public static void parkUntil(Object blocker, long deadline) {
            Thread t = Thread.currentThread();
            setBlocker(t, blocker);
            UNSAFE.park(true, deadline);
            setBlocker(t, null);
        }
    
        // 获取线程t的parkBlocker属性
        public static Object getBlocker(Thread t) {
            if (t == null)
                throw new NullPointerException();
            return UNSAFE.getObjectVolatile(t, parkBlockerOffset);
        }
    
        // 阻塞当前线程,不设置parkBlocker属性
        public static void park() {
            UNSAFE.park(false, 0L);
        }
    
        public static void parkNanos(long nanos) {
            if (nanos > 0)
                UNSAFE.park(false, nanos);
        }
    
        public static void parkUntil(long deadline) {
            UNSAFE.park(true, deadline);
        }
    
        static final int nextSecondarySeed() {
            int r;
            Thread t = Thread.currentThread();
            if ((r = UNSAFE.getInt(t, SECONDARY)) != 0) {
                r ^= r << 13;   // xorshift
                r ^= r >>> 17;
                r ^= r << 5;
            }
            else if ((r = ThreadLocalRandom.current().nextInt()) == 0)
                r = 1; // avoid zero
            UNSAFE.putInt(t, SECONDARY, r);
            return r;
        }
    
        // Hotspot implementation via intrinsics API
        private static final Unsafe UNSAFE;
        private static final long parkBlockerOffset;
        private static final long SEED;
        private static final long PROBE;
        private static final long SECONDARY;
        static {
            try {
                UNSAFE = Unsafe.getUnsafe();
                Class<?> tk = Thread.class;
                parkBlockerOffset = UNSAFE.objectFieldOffset
                    (tk.getDeclaredField("parkBlocker"));
                SEED = UNSAFE.objectFieldOffset
                    (tk.getDeclaredField("threadLocalRandomSeed"));
                PROBE = UNSAFE.objectFieldOffset
                    (tk.getDeclaredField("threadLocalRandomProbe"));
                SECONDARY = UNSAFE.objectFieldOffset
                    (tk.getDeclaredField("threadLocalRandomSecondarySeed"));
            } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
        }
    
    }

    我们写一个例子来看看这个工具类怎么用的。

    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。

    park系列方法线程进入两种状态:WAITING等待状态或TIMED_WAITING等待状态。这两种状态都会使线程阻塞在当前位置。
    那么怎么唤醒这两种状态的线程呢?

    对于WAITING等待状态有两种唤醒方式:

    1. 调用对应的唤醒方法。这里就是LockSupport的unpark方法。
    2. 调用该线程变量的interrupt()方法,会唤醒该线程,并抛出InterruptedException异常。

    对于TIMED_WAITING等待状态来说,它比WAITING状态多了一种唤醒方式,就是超过规定时间,那么线程会自动醒来。

    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。这又是为什么呢?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的文档描述

    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。


    https://www.cnblogs.com/heyq/p/9013783.html

    线程阻塞与唤醒

    方式1:早期JAVA采用suspend()、resume()对线程进行阻塞与唤醒,但这种方式产生死锁的风险很大,因为线程被挂起以后不会释放锁,可能与其他线程、主线程产生死锁.

    方式2:wait、notify形式通过一个object作为信号,object的wait()方法是锁门的动作,notify()、notifyAll()是开门的动作,某一线程一旦关上门后其他线程都将阻塞,直到别的线程打开门。notify()准许阻塞的一个线程通过,notifyAll()允许所有线程通过。如下例子:主线程分别启动两个线程,随后通知子线程暂停等待,再逐个唤醒后线程抛异常退出。

    wait、notify使用要点:

    1、对象操作都需要加同步synchronized;

    2、线程需要阻塞的地方调用对象的wait方法;

    存在的不足:面向对象的阻塞是阻塞当前线程,而唤醒的是随机的一个线程或者所有线程,偏重线程间的通信;同时某一线程在被另一线程notify之前必须要保证此线程已经执行到wait等待点,错过notify则可能永远都在等待。

    方式3:LockSupport提供的park和unpark方法,提供避免死锁和竞态条件,很好地代替suspend和resume组合。

     park与unpark方法控制的颗粒度更加细小,能准确决定线程在某个点停止,进而避免死锁的产生。

    park与unpark引入了许可机制,许可逻辑为:

    ①park将许可在等于0的时候阻塞,等于1的时候返回并将许可减为0;

    ②unpark尝试唤醒线程,许可加1。根据这两个逻辑,对于同一条线程,park与unpark先后操作的顺序似乎并不影响程序正确地执行,假如先执行unpark操作,许可则为1,之后再执行park操作,此时因为许可等于1直接返回往下执行,并不执行阻塞操作。

    park与unpark组合真正解耦了线程之间的同步,不再需要另外的对象变量存储状态,并且也不需要考虑同步锁,wait与notify要保证必须有锁才能执行,而且执行notify操作释放锁后还要将当前线程扔进该对象锁的等待队列,LockSupport则完全不用考虑对象、锁、等待队列等问题。

    总结:suspend()、resume()已经被deprecated,不建议使用。wait、notify需要对对象加同步,性能有折扣。LockSupport则完全不用考虑对象、锁、等待队列。


    链接:https://www.jianshu.com/p/f1f2cd289205
  • 相关阅读:
    j.u.c系列(01) ---初探ThreadPoolExecutor线程池
    mySql---or和in的效率问题(和<=、>=、between之间的关系)
    spring---aop(10)---Spring AOP中AspectJ
    spring---aop(9)---Spring AOP中引入增强
    设计模式系列---适配器模式
    spring---aop(8)---Spring AOP中optimize
    spring---aop(7)---Spring AOP中expose-proxy介绍
    spring---aop(6)---Spring AOP中ProxyFactoryBean介绍
    spring---aop(5)---Spring AOP的配置的背后的配置
    spring---aop(4)---Spring AOP的CGLIB动态代理
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/dingpeng9055/p/11429430.html
Copyright © 2020-2023  润新知