详解Java多线程编程中LockSupport

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，而且park()和unpark()不会遇到“Thread.suspend 和 Thread.resume所可能引发的死锁”问题。
因为park() 和 unpark()有许可的存在；调用 park() 的线程和另一个试图将其 unpark() 的线程之间的竞争将保持活性。

基本用法
LockSupport 很类似于二元信号量(只有1个许可证可供使用)，如果这个许可还没有被占用，当前线程获取许可并继 续 执行；如果许可已经被占用，当前线 程阻塞，等待获取许可。

public static void main(String[] args)
{
   LockSupport.park();
   System.out.println( "block." );
}

运行该代码，可以发现主线程一直处于阻塞状态。因为 许可默认是被占用的 ，调用park()时获取不到许可，所以进入阻塞状态。

如下代码：先释放许可，再获取许可，主线程能够正常终止。LockSupport许可的获取和释放，一般来说是对应的，如果多次unpark，只有一次park也不会出现什么问题，结果是许可处于可用状态。

public static void main(String[] args)
{
   Thread thread = Thread.currentThread();
   LockSupport.unpark(thread); //释放许可
   LockSupport.park(); // 获取许可
   System.out.println( "b" );
}

LockSupport是可不重入 的，如果一个线程连续2次调用 LockSupport .park()，那么该线程一定会一直阻塞下去。

public static void main(String[] args) throws Exception
{
 Thread thread = Thread.currentThread();

 LockSupport.unpark(thread);

 System.out.println( "a" );
 LockSupport.park();
 System.out.println( "b" );
 LockSupport.park();
 System.out.println( "c" );
}

这段代码打印出a和b，不会打印c，因为第二次调用park的时候，线程无法获取许可出现死锁。

下面我们来看下LockSupport对应中断的响应性

public static void t2() throws Exception
{
 Thread t = new Thread( new Runnable()
 {
  private int count = 0 ;

  @Override
  public void run()
  {
   long start = System.currentTimeMillis();
   long end = 0 ;

   while ((end - start) <= 1000 )
   {
    count++;
    end = System.currentTimeMillis();
   }

   System.out.println( "after 1 second.count=" + count);

  //等待或许许可
   LockSupport.park();
   System.out.println( "thread over." + Thread.currentThread().isInterrupted());

  }
 });

 t.start();

 Thread.sleep( 2000 );

 // 中断线程
 t.interrupt();


 System.out.println( "main over" );
}

最终线程会打印出thread over.true。这说明 线程如果因为调用park而阻塞的话，能够响应中断请求(中断状态被设置成true)，但是不会抛出InterruptedException 。

LockSupport函数列表

// 返回提供给最近一次尚未解除阻塞的 park 方法调用的 blocker 对象，如果该调用不受阻塞，则返回 null。
static Object getBlocker(Thread t)
// 为了线程调度，禁用当前线程，除非许可可用。
static void park()
// 为了线程调度，在许可可用之前禁用当前线程。
static void park(Object blocker)
// 为了线程调度禁用当前线程，最多等待指定的等待时间，除非许可可用。
static void parkNanos(long nanos)
// 为了线程调度，在许可可用前禁用当前线程，并最多等待指定的等待时间。
static void parkNanos(Object blocker, long nanos)
// 为了线程调度，在指定的时限前禁用当前线程，除非许可可用。
static void parkUntil(long deadline)
// 为了线程调度，在指定的时限前禁用当前线程，除非许可可用。
static void parkUntil(Object blocker, long deadline)
// 如果给定线程的许可尚不可用，则使其可用。
static void unpark(Thread thread)

LockSupport示例
对比下面的“示例1”和“示例2”可以更清晰的了解LockSupport的用法。
示例1

public class WaitTest1 {

  public static void main(String[] args) {

    ThreadA ta = new ThreadA( "ta" );

    synchronized (ta) { // 通过synchronized(ta)获取“对象ta的同步锁”
      try {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ " start ta" );
        ta.start();

        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ " block" );
        // 主线程等待
        ta.wait();

        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ " continue" );
      } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    }
  }

  static class ThreadA extends Thread{

    public ThreadA(String name) {
      super (name);
    }

    public void run() {
      synchronized ( this ) { // 通过synchronized(this)获取“当前对象的同步锁”
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ " wakup others" );
        notify();  // 唤醒“当前对象上的等待线程”
      }
    }
  }
}

示例2

import java.util.concurrent.locks.LockSupport;

public class LockSupportTest1 {

  private static Thread mainThread;

  public static void main(String[] args) {

    ThreadA ta = new ThreadA( "ta" );
    // 获取主线程
    mainThread = Thread.currentThread();

    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ " start ta" );
    ta.start();

    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ " block" );
    // 主线程阻塞
    LockSupport.park(mainThread);

    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ " continue" );
  }

  static class ThreadA extends Thread{

    public ThreadA(String name) {
      super (name);
    }

    public void run() {
      System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ " wakup others" );
      // 唤醒“主线程”
      LockSupport.unpark(mainThread);
    }
  }
}

运行结果：

main start ta
main block
ta wakup others
main continue

说明：park和wait的区别。wait让线程阻塞前，必须通过synchronized获取同步锁。