51工具盒子简单介绍 {#简单介绍}
LockSupport 是用来创建锁和其他同步类的基本线程阻塞原语，是线程等待唤醒机制的一种实现工具类。
等待唤醒机制 {#等待唤醒机制}
等待唤醒机制 是线程中的一种协作机制。多线程之间不单有竞争锁的情况，还有相互协作的场景。比如线程A执行完某一操作需要挂起一段时间，将运行的机会让给线程B，当线程B执行完任务后就唤醒线程A继续做任务。
Java 提供了 3 种等待唤醒机制：
| 方式 | 等待 | 唤醒 | 执行要求 | |-------------|----------|-----------------|------------------------------------------------| | Object | wait 方法 | notify 方法（随机唤醒） | ①需要获取锁，否则会报错 ②需先调用 wait 才能调用 notify，否则线程会一直等待 | | Condition | await 方法 | signal 方法（随机唤醒） | ①需要获取锁，否则会报错 ②需先调用 await 才能调用 signal，否则线程会一直等待 | | LockSupport | park 方法 | unpark 方法（指定唤醒） | 无 |
其中，LockSupport 类提供的都是静态的方法且对执行没有要求，这让线程可以在任意位置实现等待或唤醒，非常方便。
实现原理 {#实现原理}
LockSupport 类使用 Permit(许可) 概念来做到等待和唤醒线程的功能：
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| 1 | 每个使用 LockSupport 的线程都有一个 Permit，它相当于通行开关（0:等待 1: 通行），默认值为 0，最大值为 1。 |
当线程调用 park() 方法时:
- 有许可，即 Permit 值为 1 时，会将 Permit 改成 0，同时正常退出方法。
- 无许可，即 Permit 值为 0 时，线程会被挂起（线程状态变成 WAIT）。
当线程调用 unpark(thread) 方法时：
- 指定线程的 Permit 值会变成 1（多次
unpark()，Permit 值也是 1），如果指定的线程处在 WAIT 状态，则会被唤醒。
线程调用 park() 方法是否被挂起只与它的许可值相关，因此，如果其他线程先调用 unpark(t1) 方法，t1 线程再调用 park() 是不会被挂起的。
案例演示 {#案例演示}
- 案例1
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| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | public class LockSupportTest { public static void main(String[] args) throws Exception { Thread t1 = new Thread(() -> { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始等待"); LockSupport.park(); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 唤醒成功"); }, "t1"); t1.start(); TimeUnit.SECONDS.sleep(1); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始唤醒 t1"); LockSupport.unpark(t1); } } |
运行结果：
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| 1 2 3 | t1 开始等待 main 开始唤醒 t1 t1 唤醒成功 |
从结果可以看出，t1 线程先调用 park() 方法后被挂起等待，1 秒后主线程调用 unpark(t1)，最后 t1 被唤醒执行 System.out 输出后结束线程。
- 案例2
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| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | public class LockSupportTest { public static void main(String[] args) { Thread t1 = new Thread(() -> { try { TimeUnit.SECONDS.sleep(1); System.out.println(LocalDateTime.now() + " -> " + Thread.currentThread().getName() + " 睡眠了 1 秒"); LockSupport.park(); System.out.println(LocalDateTime.now() + " -> " + Thread.currentThread().getName() + " 结束"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }, "t1"); t1.start(); System.out.println(LocalDateTime.now() + " -> " + Thread.currentThread().getName() + " 提前开始唤醒 t1"); LockSupport.unpark(t1); } } |
运行结果：
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| 1 2 3 | 2023-02-21T10:47:11.774 -> main 提前开始唤醒 t1 2023-02-21T10:47:12.755 -> t1 睡眠了 1 秒 2023-02-21T10:47:12.755 -> t1 结束 |
主线程先调用 unpark(t1) 方法，1 秒后 t1 线程再调用 park() 并没有被挂起等待，而是随后立即执行了 System.out 的输出结束线程。
小结 {#小结}
- LockSupport 通过 Permit 实现等待唤醒机制。
- LockSupport 通过
park()挂起线程（Permit 值变成 0），通过unpark(thread)唤醒线程（Permit 值变成 1）。 - 使用 LockSupport 的线程都有一个 Permit 且最大值为 1，即无论调用多少次
unpark(thread)，最终 Permit 值都是 1。
