[Java知识库]线程休眠和指定唤醒—关于 LockSupport 相关介绍

JDK 中的 rt.jar 包里面的 LockSupport 是个工具类，它的主要作用是挂起和唤醒线程，该工具类是创建锁和其他同步类的基础。

LockSupport 类与每个使用它的线程都会关联一个许可证，在默认情况下调用 LockSupport 类的方法的线程是不持有许可证的。LockSupport 是使用 Unsafe 类实现的，以下是 LockSupport 相关函数介绍。

1. void park() 方法

如果调用 park 方法的线程已经拿到了与 LockSupport 关联的许可证，则调用 LockSupport.park() 时会马上返回，否则调用线程会被禁止参与线程的调度，也就是会被阻塞挂起。

如下代码直接在 main函数里面调用 park 方法，

import java.util.concurrent.locks.LockSupport;

public class LockSupportPark {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("main线程开始执行");
        LockSupport.park();
        System.out.println("main线程结束执行");
    }
}

执行结果：

我们可以看到，代码输出中只能输出到调用 park 方法前的任务，只有开始执行标志，调用了 park 后，当前线程就会被挂起，也就是剥夺了线程的许可证，导致线程不能继续向下执行。

在去他线程调用 unpark(Thread thread) 方法并且将当前线程作为参数时，调用 park 方法而被阻塞的线程会返回。另外，如果其他线程调用了阻塞线程的 interrupt() 方法，设置了中断标志或者线程被徐家桓兴，则阻塞线程也会返回。所以在调用 park 方法时最好特使用循环条件判断方式。

和 wait/sleep 不同的是，由于调用 park() 方法而被阻塞的线程被其他线程中断而返回时并不会抛出 InterruptedException 异常。

2. void unpark(Thread thread) 方法

当一个线程调用 unpark 时，如果参数 thread 线程没有持有 thread 与 LockSupport 类关联的许可证，则让 thread 线程持有。如果 thread 之前因调用 park() 而被挂起，则调用 unpark 后，该线程会被唤醒。如果 thread 之前没有调用park，则调用 unpark 方法后，再调用 park 方法，其会立即返回。

public class LockSupportPark {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("main线程开始执行");
        // 是当前线程获取许可证
        LockSupport.unpark(Thread.currentThread());
        // 再调用park方法
        LockSupport.park();
        System.out.println("main线程结束执行");
    }
}

执行结果：

下面再来看一个例子加深对 park 和 unpark 的理解

import java.util.concurrent.locks.LockSupport;

public class LockSupportPark2 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("子线程开始执行");
                System.out.println("子线程调用 park");
                LockSupport.park();
                System.out.println("子线程被unpark唤醒继续执行");
            }
        });
        thread.start();
        
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("主线程开始执行");;
        System.out.println("主线程中调用unpark唤醒子线程");
        LockSupport.unpark(thread);
    }
}

执行结果：

上面代码首先创建了一个子线程 thread，子线程启动后调用 park方法，由于再默认情况下子线程没有持有许可证，此时他会把自己挂起。

主线程休眠 1s 是为了让主线程调用 unpark 前让子线程先开始执行并调用 park 阻塞。

主线程执行了 unpark 方法，参数为子线程，这样做的目的是让子线程持有许可证，然后子线程调用的 park 方法就会返回了。

park 方法返回时不会告诉你它是因何种原因返回，所以调用者需要根据之前调用park方法的原因，再次检查条件是否满足，如果不满足则还需要再次调用 park 方法。

例如，根据调用前后中断状态的对比就可以判断是不是因为被中断才返回的。

为了说明调用 park 方法后的线程被中断后会返回，我们修改上面的代码，删除 LockSupport.unpark(thresd)，然后添加 thread.interrupt()；具体代码如下。

import java.util.concurrent.locks.LockSupport;

public class LockSupportPark2 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("子线程开始执行");
                System.out.println("子线程调用park");
                LockSupport.park();

                System.out.println("子线程结束执行");
            }
        });
        thread.start();

        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("主线程开始执行");;
        System.out.println("主线程中调用unpark唤醒子线程");

        thread.interrupt();
    }
}

输出结果为：

在如上代码中，只有中断子线程，子线程才会结束运行，如果子线程不被中断，即使调用 unpark(thread) 方法子线程也不会结束。

3. void parkNanos(long nanos) 方法
4. park(Object blocker) 方法
5. void parkNanos(Object blocker, long nanos) 方法
6. void parkUntil(Object blocker, long deadlins) 方法

3-6 的方法尽快补上~

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