iv012-LockSupport

1.LockSupport是什么？

• 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

2.线程等待唤醒机制(wait/notify)

• 1.三种让线程等待和唤醒的方法
  • 方式1：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。
  • 方式2：使用JUC包中Condition的await()方法让线程等待，使用signal()方法唤醒线程。
  • 方式3：LockSupport类可以阻塞当前线程以唤醒指定被阻塞的线程。
• 2.Object类中的wait和notify方法实现线程等待和唤醒
  • 问题1：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（必须用到关键字synchronized）。
  • 问题2：将notify放在wait方法前面，程序无法执行，无法唤醒。
• 3.Condition接口中的await后signal方法实现线程的等待和唤醒
  会出现同Object类中的wait和notify方法实现线程等待和唤醒一样的两个问题。
• 4.传统的synchronized和Lock实现等待唤醒通知的约束。
  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。
• 5.LockSupport类中的park等待和unpark唤醒
  是什么：通过park()和unpark(thread)方法来实现阻塞和唤醒线程的操作。
  官网解释：LockSupport是用来创建锁和其他同步类的基本线程阻塞原语。
  LockSupport类使用了一种名为Permit（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），permit只有两个值1和0，默认为0。可以把许可看成是一种（0，1）信号量（Semaphore），但与Semaphore不同的是，许可的累加上限是1。

方法调用：

• 阻塞：park()/park(Object blocker)，阻塞当前线程/阻塞传入的具体线程。
  调用LockSupport.park()时

public static void(){
 UNSAFE.park(false,0L);
}

permit默认是0，所以一开始调用park()方法，当前线程就会阻塞，直到别的线程将当前线程的permit设置为1时，park方法会被唤醒，然后会将permit再次设置为0并返回。

• 唤醒：unpark(Thread thread)，唤醒处于阻塞状态的指定线程。
  调用LockSupport.unpark(thread)时

public static void unpark(Thread thread){
    if(thread !=null)
    UNSAFE.unpark(thread);
}

调用unpark(thread)方法后，就会将thread线程的许可permit设置成1（注意多次调用unpark方法，不会累加，permit值还是1）会自动唤醒thread线程，即之前阻塞中的LockSupport.park()方法会立即返回。
代码：
正常+无锁块要求
之前错误的先唤醒后等待LockSupport照样支持

public class LockSupportDemo {

    public static void main(String[] args) {

        Thread a = new Thread(() -> {

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "	 come in");
            LockSupport.park();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "	 唤醒");
        }, "a");

        a.start();

        Thread b = new Thread(() -> {

            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            LockSupport.unpark(a);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "	 通知了");
        }, "b");

        b.start();
    }
}

运行结果：

a	 come in
b	 通知了
a	 唤醒

public class LockSupportDemo {

    public static void main(String[] args) {

        Thread a = 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() + "	 唤醒");
        }, "a");

        a.start();

        Thread b = new Thread(() -> {


            LockSupport.unpark(a);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "	 通知了");
        }, "b");

        b.start();
    }
}

运行结果：

b	 通知了
a	 come in
a	 唤醒

原理：
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就会消费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也不会累积凭证。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。