LockSupport,构建同步组件的基础工具,帮AQS完成相应线程的阻塞或者唤醒的工作。
LockSupport源码分析
LockSupport定义了一组以park开头的方法来阻塞当前线程,unpark来唤醒被阻塞的线程。
阻塞线程
- park()实现
public static void park() {
UNSAFE.park(false, 0L);
}
调用native方法阻塞当前线程。
- parkNanos(long nanos)实现
public static void parkNanos(long nanos) {
if (nanos > 0)
UNSAFE.park(false, nanos);
}
阻塞当前线程,最长不超过nanos纳秒,返回条件在park()的基础上增加了超时返回。
- parkUntil(long deadline)实现
public static void parkUntil(long deadline) {
UNSAFE.park(true, deadline);
}
阻塞当前线程,知道deadline时间(deadline - 毫秒数)。
在java6之后在park系列方法新增加了入参Object blocker
,用于标识阻塞对象,该对象主要用于问题排查和系统监控。
- park(Object blocker)实现
public static void park(Object blocker) {
Thread t = Thread.currentThread();
setBlocker(t, blocker);
UNSAFE.park(false, 0L);
setBlocker(t, null);
}
记录当前线程等待的对象(阻塞对象);
阻塞当前线程;
当前线程等待对象置为null。
parkNanos(Object blocker, long nanos)实现
public static void parkNanos(Object blocker, long nanos) {
if (nanos > 0) {
Thread t = Thread.currentThread();
setBlocker(t, blocker);
UNSAFE.park(false, nanos);
setBlocker(t, null);
}
}
阻塞当前线程,最长等待时间不超过nanos毫秒,同样,在阻塞当前线程的时候做了记录当前线程等待的对象操作。
- parkUntil(Object blocker, long deadline)
public static void parkUntil(Object blocker, long deadline) {
Thread t = Thread.currentThread();
setBlocker(t, blocker);
UNSAFE.park(true, deadline);
setBlocker(t, null);
}
阻塞当前线程直到deadline时间,相同的,也做了阻塞前记录当前线程等待对象的操作。
到这里,问题来了,为什么在java6要在入参引入blocker呢?blocker的作用到底是什么?
先看看线程dump的结果:
从线程dump结果可以看出:
有blocker的可以传递给开发人员更多的现场信息,可以查看到当前线程的阻塞对象,方便定位问题。所以java6新增加带blocker入参的系列park方法,替代原有的park方法。
唤醒线程
- unpark(Thread thread)实现
public static void unpark(Thread thread) {
if (thread != null)
UNSAFE.unpark(thread);
}
唤醒处于阻塞状态的线程Thread。
从源码不难发现,LockSupport所有的方法都是调用native的park和unpark实现的,接下来我们具体看看HotSpot中的park/unpark的具体实现。
HotSpot里的park/unpark
在HotSpot中,每个java线程都有一个Parker的实例,Parker的定义是这样子的:
从Parker定义不难看出:
定义私有属性_counter:可以理解为是否可以调用park的一个许可证,只有_count > 0的时候才能调用;
提供public方法park和unpark支撑阻塞/唤醒线程;
-
Parker继承PlatformParker:
从PlatformParker的定义可以看出,Parker实际上是利用Posix的mutex,condition来实现的。
HotSpot park实现
-
尝试是否能可以调用park,如果_counter > 0,可以调用,将_counter置为0,返回;
-
步骤1不成功,构造当前线程的ThreadBlockInVM,检查_counter > 0是否成立,成立则将_counter设置为0,unlock mutex,返回;
-
步骤2不成功,根据等待时间调用不同的等待函数等待,如果等待返回正确,将_counter置为0,unlock mutex,返回,park调用成功。
相比之下,unpark的实现就简单多了。
HotSpot unpark实现
- 将_counter置为1;
- 判断之前_counter的值:
- 小于1时,调用pthread_cond_signal唤醒在park中等待的线程;
- 等于1时,unlock mutex,返回。
总结:HotSpot Parker用condition和mutex维护了一个_counter变量,park时,变量_counter置为0,unpark时,变量_counter置为1。