如何理解LockSupport类中的park等待和unpark唤醒
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一、传统synchronized隐式锁
package com.lau.javabase.lock.LockSupport;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* 使用LockSupport之前，synchronized传统方式存在的问题：
* 1、wait()和notify()方法不能脱离同步代码块(锁)单独使用
* 2、B线程的notify()方法在A线程的wait()之前执行的话，A线程将不会被唤醒
*/
public class BeforeUseTraditional {
public static void main(String[] args) {
Object lockObj = new Object();
//线程A
new Thread(() -> {
// try {
// TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
// } catch (InterruptedException e) {
// e.printStackTrace();
// }
// synchronized (lockObj){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " come in...");
try {
lockObj.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " awakened...");
// }
}, "A").start();
// try {
// TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
// } catch (InterruptedException e) {
// e.printStackTrace();
// }
//线程B唤醒线程A
new Thread(() -> {
// synchronized (lockObj){
lockObj.notify();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " notify...");
// }
}, "B").start();
}
}输出：
A come in... Exception in thread "A" Exception in thread "B" java.lang.IllegalMonitorStateException at java.lang.Object.notify(Native Method) at com.lau.javabase.lock.LockSupport.BeforeUseTraditional.lambda$main$1(BeforeUseTraditional.java:42) at java.lang.Thread.run(Thread.java:745) java.lang.IllegalMonitorStateException at java.lang.Object.wait(Native Method) at java.lang.Object.wait(Object.java:502) at com.lau.javabase.lock.LockSupport.BeforeUseTraditional.lambda$main$0(BeforeUseTraditional.java:25) at java.lang.Thread.run(Thread.java:745) Process finished with exit code 0
结论：wait()和notify()方法不能脱离同步代码块(锁)单独使用
二、ReentrantLock显示锁
package com.lau.javabase.lock.LockSupport;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/**
* 使用LockSupport之前，Lock方式存在的问题：
* 1、await()和signal()方法不能脱离同步代码块(锁)单独使用
* 2、B线程的和signal()方法在A线程的await()之前执行的话，A线程将不会被唤醒
*/
public class BeforeUseLock {
public static void main(String[] args) {
Lock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();
//线程A
new Thread(() -> {
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
lock.lock();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " come in...");
try {
condition.await();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " awakened...");
}
finally {
lock.unlock();
}
}, "A").start();
// try {
// TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
// } catch (InterruptedException e) {
// e.printStackTrace();
// }
//线程B唤醒线程A
new Thread(() -> {
try{
lock.lock();
condition.signal();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " notify...");
}
finally {
lock.unlock();
}
}, "B").start();
}
}输出：
B notify... A come in...
结论：B线程的和signal()方法在A线程的await()之前执行的话，A线程将不会被唤醒
三、LockSupport类
package com.lau.javabase.lock.LockSupport;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.LockSupport;
/**
* 使用LockSupport，不会存在以下问题：
* 1、await()和signal()方法不能脱离同步代码块(锁)单独使用
* 2、B线程的和signal()方法在A线程的await()之前执行的话，A线程将不会被唤醒
*/
public class LockSupportTest {
public static void main(String[] args) {
//线程A
Thread threadA = new Thread(() -> {
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " come in...");
LockSupport.park();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " awakened...");
}, "A");
threadA.start();
// try {
// TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
// } catch (InterruptedException e) {
// e.printStackTrace();
// }
//线程B唤醒线程A
new Thread(() -> {
LockSupport.unpark(threadA);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " notify...");
}, "B").start();
}
}输出：
B notify... A come in... A awakened...
结论：使用LockSupport，不会存在以上两个问题
四、说明
LockSupport是用来创建锁和其他同步类的基本线程阻塞原语
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。
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相当于1，0的开关，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o，同时park立即返回。
如再次调用park会变成阻塞(因为permit为零了会阻塞在这里，一直到permit变为1)，这时调用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也不会积累凭证。
形象的理解
线程阻塞需要消耗凭证(permit)，这个凭证最多只有1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;
*如果无凭证，就必须阻塞等待凭证可用;
而unpark则相反，它会增加一个凭证，但凭证最多只能有1个，累加无效。
五、扩展
1、为什么可以先唤醒线程后阻塞线程?
因为unpark获得了一个凭证，之后再调用park方法，就可以名正言顺的凭证消费，故不会阻塞。
2、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，证不够，不能放行。
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