阻塞線程不同方式的對比

引子

大家知道,我最近在招人,今天遇到個同學,他的源碼看過一些,然後我就開始了AQS連環問。

我:說說AQS的大致流程?

他:AQS包含一個狀態變量,一個同步隊列……balabala……互斥鎖balabala,共享鎖balabala……

我:AQS中除了同步隊列,還有什麼隊列?

他:還有個Condition,Condition中有個條件隊列……

我:條件隊列和同步隊列有什麼區別?

他:條件隊列balabala,然後調用LockSupport.park()進入休眠,等待被喚醒,……,balabala

咦,這時我靈感突發:LockSupport.park()和Thread.sleep()有什麼區別?

他:Thread.sleep()不會釋放鎖資源,……,balabala

我:LockSupport.park()會釋放鎖資源嗎?

他:會吧。(估計和Object.wait()搞混淆了)

我:會嗎?會嗎?會嗎?

OK,今天我們就來看看LockSupport.park()到底會不會釋放鎖資源。

Thread.sleep()和Object.wait()的區別

首先,我們先來看看Thread.sleep()和Object.wait()的區別,這是一個爛大街的題目了,大家應該都能說上來兩點。

(1)Thread.sleep()不會釋放佔有的鎖,Object.wait()會釋放佔有的鎖;

(2)Thread.sleep()必須傳入時間,Object.wait()可傳可不傳,不傳表示一直阻塞下去;

(3)Thread.sleep()到時間了會自動喚醒,然後繼續執行;

(4)Object.wait()不帶時間的,需要另一個線程使用Object.notify()喚醒;

(5)Object.wait()帶時間的,假如沒有被notify,到時間了會自動喚醒,這時又分好兩種情況,一是立即獲取到了鎖,線程自然會繼續執行;二是沒有立即獲取鎖,線程進入同步隊列等待獲取鎖;

其實,他們倆最大的區別就是Thread.sleep()不會釋放鎖資源,Object.wait()會釋放鎖資源。

Thread.sleep()和Condition.await()的區別

我們再來看看Thread.sleep()和Condition.await()的區別。

其實,這個題目和上面的題目比較類似,因爲本來Object.wait()和Condition.await()的原理就比較類似,可以參考之前《深讀源碼-java線程系列之線程的生命週期》這篇文章。

這個題目的回答思路跟Object.wait()是基本一致的,不同的是Condition.await()底層是調用LockSupport.park()來實現阻塞當前線程的。

實際上,它在阻塞當前線程之前還幹了兩件事,一是把當前線程添加到條件隊列中,二是“完全”釋放鎖,也就是讓state狀態變量變爲0,然後纔是調用LockSupport.park()阻塞當前線程,可以參考之前《深讀源碼-java同步系列之ReentrantLock源碼解析(二)——條件鎖》這篇文章。

看到這裏,今天開篇提的那個問題是不是就有答案了呢?

Thread.sleep()和LockSupport.park()的區別

LockSupport.park()還有幾個兄弟方法——parkNanos()、parkUtil()等,我們這裏說的park()方法統稱這一類方法。

(1)從功能上來說,Thread.sleep()和LockSupport.park()方法類似,都是阻塞當前線程的執行,且都不會釋放當前線程佔有的鎖資源

(2)Thread.sleep()沒法從外部喚醒,只能自己醒過來;

(3)LockSupport.park()方法可以被另一個線程調用LockSupport.unpark()方法喚醒;

(4)Thread.sleep()方法聲明上拋出了InterruptedException中斷異常,所以調用者需要捕獲這個異常或者再拋出;

(5)LockSupport.park()方法不需要捕獲中斷異常;

(6)Thread.sleep()本身就是一個native方法;

(7)LockSupport.park()底層是調用的Unsafe的native方法;

Object.wait()和LockSupport.park()的區別

二者都會阻塞當前線程的運行,他們有什麼區別呢?經過上面的分析相信你一定很清楚了,真的嗎?往下看!

(1)Object.wait()方法需要在synchronized塊中執行;

(2)LockSupport.park()可以在任意地方執行;

(3)Object.wait()方法聲明拋出了中斷異常,調用者需要捕獲或者再拋出;

(4)LockSupport.park()不需要捕獲中斷異常;

(5)Object.wait()不帶超時的,需要另一個線程執行notify()來喚醒,但不一定繼續執行後續內容;

(6)LockSupport.park()不帶超時的,需要另一個線程執行unpark()來喚醒,一定會繼續執行後續內容;

(7)如果在wait()之前執行了notify()會怎樣?拋出IllegalMonitorStateException異常

(8)如果在park()之前執行了unpark()會怎樣?線程不會被阻塞,直接跳過park(),繼續執行後續內容;

最後兩點是不是沒想到?!

其實,在《深讀源碼-java線程系列之自己手寫一個線程池進階版》這篇文章裏代碼註釋裏稍微提到過unpark()這個方法,它先執行,則後續的park()方法將不再起作用。

park()/unpark()底層的原理是“二元信號量”,你可以把它相像成只有一個許可證的Semaphore,只不過這個信號量在重複執行unpark()的時候也不會再增加許可證,最多隻有一個許可證。

關於信號量的內容,可以參考《深讀源碼-java同步系列之Semaphore源碼解析》這篇文章。

LockSupport.park()會釋放鎖資源嗎?

不會,它只負責阻塞當前線程,釋放鎖資源實際上是在Condition的await()方法中實現的。

彩蛋

好了,上面我們交叉對比了Thread.sleep()、Object.wait()、Condition.await()、LockSupport.park()的區別。

讓我們用一張思維導圖結束今天的內容。

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