併發編程系列之掌握LockSupport的用法
1、什麼是LockSupport?
LockSupport是用於創建鎖和其他同步類的基本線程阻塞原語
2、兩類基本API
LockSupport提供了兩類最基本的API:
- block線程類:一般都是以pack開頭的方法名,
pack*(...)
pack方法有兩個重載的版本:blocker是一個對象,用於指定阻塞哪個對象。不知道的情況,默認以鎖對象自己this爲blocker
public static void park();
public static void park(Object blocker);
拓展:
parkNanos函數
public static void parkNanos(Object blocker, long nanos) {
if (nanos > 0) {
// 獲取當前線程
Thread t = Thread.currentThread();
// 設置Blocker
setBlocker(t, blocker);
// 獲取許可,並設置了時間
UNSAFE.park(false, nanos);
// 設置許可,重新設置blocker爲null,避免unpack,獲取的blocker爲之前設置的
setBlocker(t, null);
}
}
nanos參數表示相對時間,表示等待多長時間
parkUntil函數:表示在指定的時限前禁用當前線程,deadline參數表示絕對時間,表示指定的時間
public static void parkUntil(Object blocker, long deadline) {
// 獲取當前線程
Thread t = Thread.currentThread();
// 設置Blocker
setBlocker(t, blocker);
UNSAFE.park(true, deadline);
// 設置Blocker爲null
setBlocker(t, null);
}
- unBlock線程類:unpack(Thread)
unpack方法用於釋放許可,指定線程可以繼續運行。
3、LockSupport本質
LockSupport是一個許可的信號量機制,pack消費,unpack放入,放入也是僅一個,不累計。例如,調用unpack放入一個信號量,多次調用,這個是不會累計信號量的,pack調用之後會消費
4、LockSupport例子
例子:如何控制兩個線程依次打印1、2、3、4、5、6、...
import java.util.concurrent.locks.LockSupport;
public class LockSupportExample {
private static final int total = 10;
private static int i = 0;
static Thread t1 , t2;
public static void main(String[] args) {
t1 = new Thread(() ->{
while (i < total) {
System.out.println("t1:" + (++i));
LockSupport.unpark(t2);
LockSupport.park();
}
});
t2 = new Thread(() -> {
while (i < total) {
LockSupport.park();
System.out.println("t2:" + (++i));
LockSupport.unpark(t1);
}
});
t1.start();
t2.start();
}
}
打印:
t1: 1
t2: 2
t1:3
t2:4
t1:5
t2:6
t1:7
t2:8
t1:9
t2:10
5、LockSupport源碼
public class LockSupport {
// Hotspot implementation via intrinsics API
private static final sun.misc.Unsafe UNSAFE;
private static final long parkBlockerOffset;
private static final long SEED;
private static final long PROBE;
private static final long SECONDARY;
static {
try {
// 獲取Unsafe實例
UNSAFE = sun.misc.Unsafe.getUnsafe();
// 線程類的class對象
Class<?> tk = Thread.class;
// 獲取Thread的parkBlocker字段的內存偏移地址
parkBlockerOffset = UNSAFE.objectFieldOffset
(tk.getDeclaredField("parkBlocker"));
// 獲取Thread的threadLocalRandomSeed字段的內存偏移地址
SEED = UNSAFE.objectFieldOffset
(tk.getDeclaredField("threadLocalRandomSeed"));
// 獲取Thread的threadLocalRandomProbe字段的內存偏移地址
PROBE = UNSAFE.objectFieldOffset
(tk.getDeclaredField("threadLocalRandomProbe"));
// 獲取Thread的threadLocalRandomSecondarySeed字段的內存偏移地址
SECONDARY = UNSAFE.objectFieldOffset
(tk.getDeclaredField("threadLocalRandomSecondarySeed"));
} catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
}
}
pack方法的源碼:
public static void park(Object blocker) {
// 獲取當前線程
Thread t = Thread.currentThread();
// 設置Blocker
setBlocker(t, blocker);
// 獲取許可
UNSAFE.park(false, 0L);
// 重新可運行後再此設置Blocker爲null,避免unpack獲取到上一個設置的setBlocker(t, blocker);
setBlocker(t, null);
}
unpack的源碼:
public static void unpark(Thread thread) {
if (thread != null) // 線程爲不空
UNSAFE.unpark(thread); // 釋放該線程許可
}
可以看出,不管是pack的源碼還是unpack的源碼都是通過Unsafe的底層api實現的
- sun.misc.Unsafe詳解
可以直接進行底層非安全操作的工具類,主要提供如下操作: - 線程掛起與恢復
- CAS操作
- 操縱對象屬性
- 操縱數組元素
- 直接操縱內存