LockSupport
是 jsr 166 中新增的 juc 工具类。 LockSupport 类主要用于创建锁和其他同步类来实现线程阻塞。 这个类与他使用的每个线程进行关联, 如果可用就立即 park , 我们可以通过 unpack 方法进行唤醒。
park 方法分析
除非许可证可用,否则出于线程调度目的禁用当前线程。 如果许可证可用,则该许可证被消耗,呼叫立即返回;否则,出于线程调度目的,当前线程将被禁用,并处于休眠状态,直到发生以下三种情况之一:
- 其他线程以当前线程为目标调用 unpark;
- 或其他线程中断当前线程;
- 或呼叫错误地(即,没有原因地)返回。
此方法不报告导致方法返回的原因。调用方应首先重新检查导致线程停止的条件。调用方还可以在返回时确定线程的中断状态。
public static void park(Object blocker) { Thread t = Thread.currentThread(); setBlocker(t, blocker); UNSAFE.park(false, 0L); setBlocker(t, null); }
unpark 方法分析
使给定线程的许可证可用(如果尚未可用)。如果线程在 park上被阻塞,那么它将解除阻塞。否则,它对 park 的下一次呼叫保证不会被阻塞。如果给定的线程尚未启动,则不能保证此操作有任何效果。
public static void unpark(Thread thread) { if (thread != null) UNSAFE.unpark(thread); }
JVM 源码分析
park 方法源码分析
通过上面的代码我们可以看到,在 LockSupport 的底层主要是调用 Unsafa 类的 park, unpark 方法实现(源码文件:unsafe.cpp链接):
UNSAFE_ENTRY(void, Unsafe_Park(JNIEnv *env, jobject unsafe, jboolean isAbsolute, jlong time)) UnsafeWrapper("Unsafe_Park"); EventThreadPark event; #ifndef USDT2 HS_DTRACE_PROBE3(hotspot, thread__park__begin, thread->parker(), (int) isAbsolute, time); #else /* USDT2 */ HOTSPOT_THREAD_PARK_BEGIN( (uintptr_t) thread->parker(), (int) isAbsolute, time); #endif /* USDT2 */ JavaThreadParkedState jtps(thread, time != 0); thread->parker()->park(isAbsolute != 0, time); #ifndef USDT2 HS_DTRACE_PROBE1(hotspot, thread__park__end, thread->parker()); #else /* USDT2 */ HOTSPOT_THREAD_PARK_END( (uintptr_t) thread->parker()); #endif /* USDT2 */ if (event.should_commit()) { oop obj = thread->current_park_blocker(); event.set_klass((obj != NULL) ? obj->klass() : NULL); event.set_timeout(time); event.set_address((obj != NULL) ? (TYPE_ADDRESS) cast_from_oop<uintptr_t>(obj) : 0); event.commit(); } UNSAFE_END UNSAFE_ENTRY(void, Unsafe_Unpark(JNIEnv *env, jobject unsafe, jobject jthread)) UnsafeWrapper("Unsafe_Unpark"); Parker* p = NULL; if (jthread != NULL) { oop java_thread = JNIHandles::resolve_non_null(jthread); if (java_thread != NULL) { jlong lp = java_lang_Thread::park_event(java_thread); if (lp != 0) { // This cast is OK even though the jlong might have been read // non-atomically on 32bit systems, since there, one word will // always be zero anyway and the value set is always the same p = (Parker*)addr_from_java(lp); } else { // Grab lock if apparently null or using older version of library MutexLocker mu(Threads_lock); java_thread = JNIHandles::resolve_non_null(jthread); if (java_thread != NULL) { JavaThread* thr = java_lang_Thread::thread(java_thread); if (thr != NULL) { p = thr->parker(); if (p != NULL) { // Bind to Java thread for next time. java_lang_Thread::set_park_event(java_thread, addr_to_java(p)); } } } } } } if (p != NULL) { #ifndef USDT2 HS_DTRACE_PROBE1(hotspot, thread__unpark, p); #else /* USDT2 */ HOTSPOT_THREAD_UNPARK( (uintptr_t) p); #endif /* USDT2 */ p->unpark(); } UNSAFE_END
每个线程对象都有一个 Parker 实例(源码文件:thread.hpp)
// JSR166 per-thread parker private: Parker* _parker; public: Parker* parker() { return _parker; }
parker 类的定义如下,我们可以看到(源码文件 park.hpp)。
- Parker 类继承 os::PlatformParker。 应该是一个针对不同操作系统适配的
- 有一个 _counter 属性,可以理解为是否可以调用 park 方法的许可证,只有 _count > 0 的时候才能调用;
- 提供了公开的 park 和 unpark 方法
class Parker : public os::PlatformParker { private: volatile int _counter ; Parker * FreeNext ; JavaThread * AssociatedWith ; // Current association public: Parker() : PlatformParker() { _counter = 0 ; FreeNext = NULL ; AssociatedWith = NULL ; } protected: ~Parker() { ShouldNotReachHere(); } public: // For simplicity of interface with Java, all forms of park (indefinite, // relative, and absolute) are multiplexed into one call. void park(bool isAbsolute, jlong time); void unpark(); // Lifecycle operators static Parker * Allocate (JavaThread * t) ; static void Release (Parker * e) ; private: static Parker * volatile FreeList ; static volatile int ListLock ; };
前面我提到 Parker 的父类是 PlatformParker (源码文件 os_linux.cpp)。 我们可以看下他在 Linunx 下 Parker 的 park 方法的实现过程:
- 判断是否需要阻塞等待,如果已经是 _counter >0, 不需要等待,将 _counter = 0 , 返回
- 如果 1 不成立,构造当前线程的 ThreadBlockInVM ,检查 _counter > 0 是否成立,成立则将 _counter 设置为 0, unlock mutex 返回;
- 如果 2 不成立,更具需要时间进行不同的函数等待,如果等待正确返回,则将 _counter 设置为0, unlock mutex , park 调用成功。