19.并发编程之park与unpark基本使用

Leefs 2022-10-22 PM 1528℃ 0条

[TOC]

### 一、概念

LockSupport是JDK中比较底层的类，用来创建锁和其他同步工具类的基本线程阻塞原语。

park,unpark这两个方法都是LockSupport类名下的方法，park用来暂停线程，unpark用来将暂停的线程恢复。

先park再unpark的方式是容易理解的。但还有一个场景，先unpark后再次执行park方法，也不会阻塞调用了park方法的线程。

理解为park方法就是校验获取一个通行令牌，而unpark方法是获取到一个通行令牌的过程。先执行unpark方法，代表先获得了通行令牌。那么在另一个线程调用park方法时，校验到这个令牌存在，消耗掉这个令牌然后就可以继续往下走。

### 二、LockSupport函数列表

```java
public class LockSupport {

// 返回提供给最近一次尚未解除阻塞的 park 方法调用的 blocker 对象，如果该调用不受阻塞，则返回 null。
    static Object getBlocker(Thread t);

// 为了线程调度，禁用当前线程，除非许可可用。
    static void park();

// 为了线程调度，在许可可用之前禁用当前线程。
    static void park(Object blocker);

// 为了线程调度禁用当前线程，最多等待指定的等待时间，除非许可可用。
    static void parkNanos(long nanos);

// 为了线程调度，在许可可用前禁用当前线程，并最多等待指定的等待时间。
    static void parkNanos(Object blocker, long nanos);

// 为了线程调度，在指定的时限前禁用当前线程，除非许可可用。
    static void parkUntil(long deadline);

// 为了线程调度，在指定的时限前禁用当前线程，除非许可可用。
    static void parkUntil(Object blocker, long deadline);

// 如果给定线程的许可尚不可用，则使其可用。
    static void unpark(Thread thread);
}
```

说明:LockSupport是通过调用Unsafe函数中的接口实现阻塞和解除阻塞的。

### 三、基本使用

| 方法                             | 说明               |
| -------------------------------- | ------------------ |
| LockSupport.park();              | 暂停当前线程       |
| LockSupport.unpark(暂停线程对象) | 恢复某个线程的运行 |

+ **先 park 再 unpark**

```java
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.util.concurrent.locks.LockSupport;

import static com.lilinchao.concurrent.utils.Sleeper.sleep;

/**
 * Created by lilinchao
 * Date 2022/10/22
 * Description 先 park 再 unpark
 */
@Slf4j(topic = "c.Test01")
public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            log.debug("start...");
            sleep(1);
            log.debug("park...");
            LockSupport.park();
            log.debug("resume...");
        },"t1");
        t1.start();
        sleep(2);
        log.debug("unpark...");
        LockSupport.unpark(t1);
    }
}
```

**输出结果**

```
21:16:35.017 c.Test01 [t1] - start...
21:16:36.019 c.Test01 [t1] - park...
21:16:37.017 c.Test01 [main] - unpark...
21:16:37.017 c.Test01 [t1] - resume...
```

- **先 unpark 再 park**

```java
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.util.concurrent.locks.LockSupport;

import static com.lilinchao.concurrent.utils.Sleeper.sleep;

/**
 * Created by lilinchao
 * Date 2022/10/22
 * Description 先 unpark 再 park
 */
@Slf4j(topic = "c.Test02")
public class Test02 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            log.debug("start...");
            sleep(2);
            log.debug("park...");
            LockSupport.park();
            log.debug("resume...");
        },"t1");
        t1.start();
        sleep(1);
        log.debug("unpark...");
        LockSupport.unpark(t1);
    }
}
```

**输出结果**

```
21:18:03.732 c.Test02 [t1] - start...
21:18:04.731 c.Test02 [main] - unpark...
21:18:05.735 c.Test02 [t1] - park...
21:18:05.735 c.Test02 [t1] - resume...
```

#### 与Object的wait¬ify对比

+ wait，notify 和 notifyAll 必须配合 Object Monitor 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，就不那么【精确】；
+ park & unpark 可以先 unpark，而 wait & notify 不能先 notify。

### 四、原理

每个线程都会关联一个 Parker 对象，每个 Parker 对象都各自维护了三个角色：`_counter`(计数器)、 `_mutex`(互斥量)、`_cond`(条件变量)。

#### 4.1 情况一：先调用park，再调用unpark

##### park 操作

![19.并发编程之park与unpark基本使用01.jpg](https://lilinchao.com/usr/uploads/2022/10/2839616086.jpg)

1. 当前线程调用 Unsafe.park() 方法
2. 检查 _counter ，本情况为 0，这时，获得 _mutex 互斥锁
3. 线程进入 _cond 条件变量阻塞
4. 设置 _counter = 0

##### unpark 操作

![19.并发编程之park与unpark基本使用02.jpg](https://lilinchao.com/usr/uploads/2022/10/3975078615.jpg)

1. 调用 Unsafe.unpark(Thread_0) 方法，设置 _counter 为 1
2. 唤醒 _cond 条件变量中的 Thread_0
3. Thread_0 恢复运行
4. 设置 _counter 为 0

#### 4.2 情况二：先调用unpark，再调用park

![19.并发编程之park与unpark基本使用03.jpg](https://lilinchao.com/usr/uploads/2022/10/2011237042.jpg)

1. 调用 Unsafe.unpark(Thread_0) 方法，设置 _counter 为 1
2. 当前线程调用 Unsafe.park() 方法
3. 检查 _counter ，本情况为 1，这时线程无需阻塞，继续运行
4. 设置 _counter 为 0

*附参考文章地址*

*《黑马程序员之并发编程》*

标签: 并发编程

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