JUC并发编程

LockSupport

文章目录

• • LockSupport
  • 1. LockSupport是什么
  • 2. 线程等待唤醒机制
  • 3. LockSupport

1. LockSupport是什么

1. LockSupport是用于创建锁和其他同步类的基本线程阻塞原语
2. LockSupport没有构造函数，说明不可以new对象，只可以使用静态方法
3. 核心方法就是 park() 和 unpark()
4. park()：除非许可证可用，否则禁用当前线程
5. unpark(Thread)：如果给定线程不可用，则为其提供许可
6. park()和unpark()分别是阻塞线程和解除被阻塞的线程
7. LockSupport就是对线程等待唤醒机制(wait()/notify())的优化

2. 线程等待唤醒机制

1. 使用Object中的wait()让线程等待，使用notify()唤醒等待的线程
   1. 通过调用对象的wait()来阻塞，然后再调用该对象的notify()来唤醒被阻塞的线程
   2. wait()方法会释放当前对象的锁，会释放当前对象的锁，而sleep()方法不会释放调用对象的锁
   3. wait 方法释放了锁，但是t1线程是阻塞状态不可以争夺cpu时间片，当t2线程notify之后唤醒t1线程并进入就绪态后才可以争夺cpu时间片进行运行
   4. 如果要使用wait()和notify()，必须要包在Synchronized代码块内
   5. 必须在获得某个对象的锁之后，才可以调用该对象的wait()和notify()方法来阻塞唤醒线程，故wait和notify必须在Synchronized代码块或者方法内，且使用锁对象调用
   6. 通过对象的wait()和notify()可以实现线程阻塞和唤醒，但必须是同一个对象才可以唤醒被阻塞的线程，且必须获得对象的锁之后才可以调用对象的wait()和notify()方法来阻塞唤醒线程
   7. 且如果使用对象的wait()和notify()来阻塞唤醒线程，则此时如果顺序出错，则会导致线程一直阻塞，必须先获得对象的锁之后，才可以调用对象的wait和notify来阻塞唤醒线程，且wait会释放当前对象的锁
   8. 必须保证wait之后再notify，否则会出现线程一直阻塞现象，不是死锁，因为只有一个线程一直阻塞
   9. 死锁是两个或以上线程因为竞争资源而造成的相互等待现象
2. 使用JUC包中Lock锁对象的Condition的await()让线程等待，使用signal()唤醒线程
   1. 通过对象的wait()和notify()可以实现线程的阻塞和唤醒，但必须保证先获得对象的锁，即必须在Synchronized代码块中；且必须保证先wait之后再notify，否则会导致一直阻塞
   2. 通过Lock锁对象.newCondition()创建Condition对象，然后通过c1.await()阻塞线程，再通过c1.signal()唤醒被阻塞的线程
   3. 通过JUC中Lock锁对象自带的Condition的await()和signal()也可以实现线程的噪声和唤醒
   4. 使用Condition对象阻塞唤醒线程时，依旧要确保先加锁，必须先获得创建Condition对象的Lock锁之后才可以使用该Condition对象的await和signal；Condition的await和signal也必须在lock和unLock锁块之中使用
   5. 且必须要保证先await()阻塞线程之后再signal()唤醒线程，否则会导致线程一直阻塞，此时不是死锁，因为只有一个线程阻塞，而不是两个或以上相互竞争资源
3. 使用LockSupport的park()阻塞线程，使用unpark()唤醒线程
   1. 使用Object对象的wait()和notify()或者使用Condition对象的await()和signal()可以实现线程阻塞唤醒机制，但都必须满足必须先加锁，然后才可以调用方法；且必须先阻塞后再唤醒，保证顺序不变，否则会导致线程一直阻塞
   2. LockSupport的park()和unpark()也可以实现线程的噪声和唤醒，且park()是当没有许可时阻塞线程，而unpark(Thread)是如果线程没有许可则给其许可，且通过LockSupport的静态方法来调用，故此时不需要先加锁，而且可以先unpark()后再park()
   3. LockSupport是创建锁和其他同步类的基本线程阻塞原语，通过park()和unpark()来阻塞和唤醒线程，且使用Permit许可来做到阻塞和唤醒线程，每一个线程都有最多一个许可，如果存在许可证，则park()不会阻塞，且会消耗许可证；最多只可以拥有一个许可证，且每次park都会消耗一个许可证，且许可证不可以累积，通过unpark(Thread)来获得许可证
   4. LockSupport的park()调用的是UNSAFE类的park(boolean,time阻塞时间)，其底层调用的是native的park()，且当线程没有许可时就会阻塞time时间，此时就需要别的线程通过unpark(thread)来给线程许可来唤醒
   5. 当线程调用LockSupport.park()后，如果该线程没有许可，则会阻塞，直到其他线程通过unpark(thread)给指定线程一个许可后才可以使其唤醒；每一个线程最多只可以有一个许可，且每次park()都会消耗一个许可
   6. Java底层是使用C++实现的
   7. 如果使用Object对象的wait()/notify()，或者使用JUC中的Condition对象的await()和signal()实现线程阻塞和唤醒时，此时必须要先获得锁对象，即必须在锁块中才可以调用函数，且必须保证先阻塞再唤醒；为了克服这些限制，可以使用LockSupport的park()和unpark()来实现线程阻塞和唤醒，此时不需要在锁块中调用，直接使用LockSupport的静态方法，且不需要保证调用顺序，因为其是使用permit许可来实现的
   8. LockSupport不需要先加锁，直接就可以实现线程的阻塞和唤醒，不需要先加锁，直接进行线程阻塞和唤醒，通过LockSupport.park()来加锁，通过LockSupport.unpark(Thread)来对线程唤醒，park()会消耗permit许可，而unpark()会增加许可，最多只可以有一个许可
   9. LockSuport不需要先加锁，而且可以先唤醒再阻塞，顺序相反不会影响
   10. 使用LockSupport时不需要关注执行顺序，顺序相反仍可以实现，此时可以确保某个代码执行完成后再让另一个代码执行

3. LockSupport

1. LockSupport通过许可来实现阻塞和唤醒，且每一个线程最多只有一个许可，此时unpark()后不会再增加许可
2. LockSupport是创建锁和其他类的线程阻塞原语，是线程阻塞的工具类，与Object的wait/notify以及Condition的await/signal相比，不需要先加锁，而且唤醒和阻塞顺序不影响最终结果；通过静态方法park()和unpark(thread)来实现阻塞和唤醒；通过permit许可来实现，且每一个线程最多只可以有一个许可，且每次park()均会消耗一个许可，如果没有许可时就会阻塞，此时必须让别的线程通过unpark来给其许可才会唤醒
3. Object和Condition的线程阻塞唤醒机制，必须先获得对应对象的锁，然后调用同一个对象的阻塞和唤醒方法才可以实现线程阻塞和唤醒
4. 每一个线程最多只可以有一个许可，故多次unpark()的结果是一样的