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一、導讀
我們繼續(xù)總結(jié)學習Java基礎知識，溫故知新。
二、概覽
LockSupport 是 Java SE 9 及以上版本中引入的一個線程同步工具類，用于支持同步方法，提供了多種同步機制.
LockSupport 所有的方法都是靜態(tài)方法，可以讓線程在任意位置阻塞，阻塞之后也有對應的喚醒方法。
LockSupport 底層調(diào)用的是Unsafe中的native代碼。
java.util.concurrent并發(fā)包下很多并發(fā)類的底層加鎖都是基于LockSupport，如ReentrantLock、CountDownLatch、ParkableLazyDeque 等。
三、用法
LockSupport 類中最常用的方法是 Park() 和 Unpark() 方法，分別用于阻塞和喚醒線程。
Thread a = new Thread(() -> {
System.out.println("start " + Thread.currentThread().getName());
int resule = 0;
for(int i = 0; i < 10; i ++) {
resule += i;
}
// 阻塞線程
LockSupport.park();
System.out.println(resule);
}, "a");
a.start();
try {
// TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(1000);
} catch (Exception e) {
}
// 釋放，這里不調(diào)用的話，上面將一直鎖定
LockSupport.unpark(a);
四、原理
park和unpark都是直接調(diào)用了Unsafe的方法，
我們這么理解：這兩個方法的原理是基于一個計數(shù)器，計數(shù)器的值決定了線程的阻塞等待狀態(tài)。當計數(shù)器的值減為 0 時，表示線程可以被喚醒，執(zhí)行相應的操作。
此外，LockSupport 還提供了一些同步方法，如 Lock 和 Unlock() 方法，用于獲取和釋放鎖。Lock 方法用于獲取鎖，Unlock() 方法用于釋放鎖。與 synchronized 關鍵字不同，Lock 和 Unlock() 方法不需要同時進行，可以在任意一個方法中獲取鎖，并且可以在任意一個方法中釋放鎖，因此更加靈活和方便。
調(diào)用park后，此時線程處于waiting的狀態(tài)
public static void park() {
UNSAFE.park(false, 0L);
}
public static void park(Object blocker) {
// 獲取當前線程
Thread t = Thread.currentThread();
// 設置Blocker
setBlocker(t, blocker);
// 此后，當前線程就已經(jīng)阻塞了，后面的函數(shù)無法運行，直至unpark函數(shù)被調(diào)用
UNSAFE.park(false, 0L);
//unpark函數(shù)被調(diào)用后，繼續(xù)執(zhí)行，如果沒有第二個setBlocker，那么之后沒有調(diào)用park(Object blocker)，
//而直接調(diào)用getBlocker函數(shù)，得到的還是前一個park(Object blocker)設置的blocker，顯然是不符合邏輯的
setBlocker(t, null);
}
public static void unpark(Thread thread) {
if (thread != null)
UNSAFE.unpark(thread);
}
Unsafe.java
public native void unpark(Object var1);
public native void park(boolean var1, long var2);
五、線程等待和喚醒的方法
5.1 LockSupport.park()
// Hotspot implementation via intrinsics API
private static final sun.misc.Unsafe UNSAFE;
static {
try {
UNSAFE = sun.misc.Unsafe.getUnsafe();
} catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
}
Thread.sleep()和LockSupport.park()的區(qū)別
Thread.sleep()和LockSupport.park() 都是阻塞當前線程的執(zhí)行，
都 不會 釋放 當前線程占有的鎖資源；
- Thread.sleep()沒法從外部喚醒，只能自己醒過來；本身就是一個native方法；
- LockSupport.park()方法可以被另一個線程調(diào)用LockSupport.unpark()方法喚醒；* 底層是調(diào)用的Unsafe的native方法；
Thread.sleep()方法需要捕獲中斷異常。
LockSupport.park()不需要捕獲中斷異常。
5.2 Object中的wait()、notify、notifyAll
Object類中的wait、notify、notifyAll用于線程等待和喚醒的方法，都必須在sychronized內(nèi)部執(zhí)行
Object.wait()原理
在 Object.wait() 方法中，首先使用 synchronized 關鍵字鎖定當前對象，然后調(diào)用 Object.wait() 方法等待另一個線程執(zhí)行完畢并返回一個 Future 對象。在等待過程中，當前線程會一直阻塞，直到另一個線程執(zhí)行完畢并返回一個 Future 對象。當?shù)却€程執(zhí)行完畢后，F(xiàn)uture 對象的 get() 方法將返回等待線程的結(jié)果。因此，在使用 Object.wait() 方法時，需要確保等待線程已經(jīng)執(zhí)行完畢，否則可能會導致死鎖等問題。
5.3 Condition的await()方法
Java中的Condition是java.util.concurrent.locks包下的一個接口，它主要用于在多線程環(huán)境中控制線程的等待和喚醒。
線程需要獲得并持有鎖，必須在鎖塊（synchronized或lock中）
必須要先等待后喚醒，線程才能夠被喚醒。
5.4 Thread.sleep()和Object.wait()的區(qū)別
Thread.sleep()不會釋放鎖資源，到時間了會自動喚醒，然后繼續(xù)執(zhí)行；
Object.wait()會釋放鎖資源。需要另一個線程使用Object.notify()喚醒
5.5 Object.wait()和LockSupport.park()的區(qū)別
二者都會阻塞當前線程的運行。
-
Object.wait()方法需要在synchronized塊中執(zhí)行；
-
LockSupport.park()可以在任意地方執(zhí)行；
-
Object.wait()方法需要捕獲中斷異常。
-
LockSupport.park()不需要捕獲中斷異常。
-
Object.wait()不帶超時的，需要另一個線程執(zhí)行notify()來喚醒，但不一定繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)內(nèi)容；
-
LockSupport.park()不帶超時的，需要另一個線程執(zhí)行unpark()來喚醒，一定會繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)內(nèi)容；
5.6 Object.wait()和Condition.await()的區(qū)別
Object.wait()和Condition.await()的原理是基本一致的，不同的是Condition.await()底層是調(diào)用LockSupport.park()來實現(xiàn)阻塞當前線程的。
5.7 java中，notify/wait等方法為什么要在同步代碼塊中執(zhí)行
同步代碼塊通常由 synchronized 關鍵字修飾
在Java中，notify() 和 wait() 方法通常用于實現(xiàn)線程之間的通信和同步。這些方法通常在同步代碼塊中執(zhí)行，以確保線程安全和原子性。
在同步代碼塊中執(zhí)行 notify() 和 wait() 方法可以確保線程安全和原子性，因為它們可以保證在同一時刻只有一個線程可以執(zhí)行這些方法。如果在非同步代碼塊中執(zhí)行這些方法，則可能會導致競爭條件和死鎖等問題。
5.8 如果在wait()之前執(zhí)行了notify()會怎樣?
如果當前的線程不是此對象鎖的所有者，卻調(diào)用該對象的notify()或wait()方法時拋出IllegalMonitorStateException異常；
如果當前線程是此對象鎖的所有者，wait()將一直阻塞，因為后續(xù)將沒有其它notify()喚醒它。
5.8 如果在park()之前執(zhí)行了unpark()會怎樣?
線程不會被阻塞，直接跳過park()，繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)內(nèi)容，大家可以自己嘗試下
Thread a = new Thread(() -> {
System.out.println("start " + Thread.currentThread().getName());
int resule = 0;
for(int i = 0; i < 10; i ++) {
resule += i;
}
LockSupport.park();
System.out.println(resule);
}, "a");
try {
// TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(1000);
} catch (Exception e) {
}
LockSupport.unpark(a);
a.start();
LockSupport.unpark(a);
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