LockSupport是什么?
LockSupport是JDK1.5中新增的一个类,用于实现线程的阻塞和唤醒。LockSupport中的park()和unpark()方法可以分别实现阻塞线程和唤醒线程的功能。和其他的线程控制方法相比,LockSupport有以下优点:可以阻塞和唤醒指定的线程,而不是像wait()和notify()方法一样只能阻塞和唤醒当前线程;不需要获取锁才能操作,而是将操作权限直接分配给调用线程;唤醒操作可以先于阻塞操作,而不像wait()方法只能等待notify()方法的唤醒。
LockSupport是用来创建锁和其他同步类的基本线程阻塞原语。
LockSupport中的park()和 unpark()的作用分别是阻塞线程和解除阻塞线程
LockSupport类中的park等待和unpark唤醒
LockSupport类使用了一种名为Pemit(许可)的概念来做到阻塞和唤醒线程的功能,每个线程都有一个许可(permit),但与Semaphore不同的是,许可的累加上限是1。
permit许可证默认没有不能放行,所以一开始调park()方法当前线程就会阻塞,直到别的线程给当前线程的发放permit,park方法才会被唤醒。
调用unpark(thread)方法后,就会将thread线程的许可证permit发放,会自动唤醒park线程,即之前阻塞中的LockSuppot.pak()方法会立即返回。
3种让线程等待和唤醒的方法
方式1:object中的wait()==》notify()
使用object中的wait()方法让线程等待,使用Object中的notify()方法唤醒线程
1. public class Demo3 { 2. public static void main(String[] args) { 3. Object obj = new Object(); 4. new Thread(() -> { 5. synchronized (obj){ 6. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"进来了..."); 7. try { 8. obj.wait(); 9. } catch (InterruptedException e) { 10. e.printStackTrace(); 11. } 12. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"醒过来了..."); 13. } 14. }, "t1").start(); 15. 16. new Thread(() -> { 17. synchronized (obj){ 18. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"通知..."); 19. obj.notify(); 20. } 21. }, "t2").start(); 22. } 23. }
Object 类中的 wait、notify、notifyAll 用于线程等待和唤醒的方法,都必须在 synchronized 内部执行。必须要先 wait 后 notify或者 notifyAll ,等待中的线程才会被唤醒,否则无法唤醒。
方式2:Juc包中Condition==》await()
使用Juc包中Condition的await()方法让线程等待,使用signal()方法唤醒线程
1. public class Demo3 { 2. static Lock lock=new ReentrantLock(); 3. static Condition condition=lock.newCondition(); 4. public static void main(String[] args) { 5. new Thread(() -> { 6. lock.lock(); 7. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"进入"); 8. try { 9. condition.await(); 10. } catch (InterruptedException e) { 11. e.printStackTrace(); 12. }finally { 13. lock.unlock(); 14. } 15. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"被唤醒"); 16. 17. }, "t1").start(); 18. new Thread(() -> { 19. lock.lock(); 20. condition.signal(); 21. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"通知"); 22. lock.unlock(); 23. }, "t2").start(); 24. } 25. }
Condition接口中的 await、signal、signalAll 用于线程等待和唤醒的方法,都必须在 lock 块内部执行。必须要先 await 后 signal或者 signalAll ,等待中的线程才会被唤醒,否则无法唤醒。
方式3:LockSupport类
上述两个对象object和Condition使用的限制条件
线程先要获得并持有锁,必须在锁块(synchronized或lock)中
必须要先等待后唤醒,线程才能够被唤醒
LockSupport类可以阻塞当前线程以及唤醒指定被阻塞的线程
1. public class Demo3 { 2. public static void main(String[] args) { 3. Thread t1 = new Thread(() -> { 4. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "进入"); 5. LockSupport.park(); 6. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "被唤醒"); 7. }, "t1"); 8. t1.start(); 9. //3秒以后线程2去唤醒t1 10. try { TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(3); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } 11. new Thread(() -> { 12. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"通知"); 13. LockSupport.unpark(t1); 14. }, "t2").start(); 15. }; 16. }
LockSupport优势
正常+无锁块要求
错误的先唤醒后等待,LockSupport照样支持
1. public class Demo3 { 2. public static void main(String[] args) { 3. Thread t1 = new Thread(() -> { 4. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "进入"); 5. LockSupport.park(); 6. LockSupport.park();//锁俩次 7. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "被唤醒"); 8. }, "t1"); 9. t1.start(); 10. //3秒以后线程2去唤醒t1 11. try { TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(3); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } 12. new Thread(() -> { 13. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"通知"); 14. LockSupport.unpark(t1); 15. LockSupport.unpark(t1);//给俩次通行证 16. }, "t2").start(); 17. }; 18. }
上面的代码也会出现线程阻塞
为什么唤醒两次后阻塞两次,但最终结果还会阻塞线程?
因为凭证的数量最多为1,连续调用两次unpark和调用一次 unpark效果一样,只会增加一个凭证;而调用两次park却需要消费两个凭证,不够,不能放行
LockSupport 提供 park()
和 unpark()
方法实现阻塞线程和解除线程阻塞的过程
LockSupport 和每个使用它的线程都有一个许可(permit)关联。 permit 默认是 0。
- 调用一次 unpark 就加 1 变成 1
- 调用一次 park 会消费 permit ,也就是将 1 变成 0,同时 park 立即返回。
- 如果再次调用 park 会变成阻塞(因为 permit 为 0 会阻塞在这里,一直到 permit 为 1),这时候调用 unpark 会把 permit 置为 1
- 每个线程都有一个相关的 permit,permit 最多只有一个,重复调用 unpark 不会积累凭证。
简单来说:
线程阻塞需要消耗凭证(permit),这个凭证最多只有一个。
- 当调用 park 方法时
- 如果有凭证,则会直接消耗掉这个凭证然后正常退出
- 如果没有凭证,就必须阻塞等待凭证可用
- 当调用 unpark 方法时
- 它会增加一个凭证,但凭证最多只能有一个,无法累加。
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,阻塞之后也有对应的唤醒方法。归根结底,LockSupport调用的Unsafe中的native代码。