并发之park与unpark说明

1 park与unpark使用

park和unpark是 LockSupport 类中的方法

// 暂停当前线程
LockSupport.park(); 
// 恢复某个线程的运行
LockSupport.unpark(暂停线程对象)

案例1

先park后unpark

Thread t1 = new Thread(() -> {
    
 log.debug("start...");
 sleep(1);
 log.debug("park...");
 LockSupport.park();
 log.debug("resume...");
},"t1");
t1.start();
sleep(2);
log.debug("unpark...");
LockSupport.unpark(t1);

/* 运行结果: 18:42:52.585 c.TestParkUnpark [t1] - start... 18:42:53.589 c.TestParkUnpark [t1] - park... 18:42:54.583 c.TestParkUnpark [main] - unpark... 18:42:54.583 c.TestParkUnpark [t1] - resume... */

根据结果可知:

t1线程睡眠1s后执行park方法, main线程 睡眠2s后执行unpark方法

案例2

先unpark后park

Thread t1 = new Thread(() -> {
    
 log.debug("start...");
 sleep(2);
 log.debug("park...");
 LockSupport.park();
 log.debug("resume...");
}, "t1");
t1.start();
sleep(1);
log.debug("unpark...");
LockSupport.unpark(t1);
/* 运行结果: 18:43:50.765 c.TestParkUnpark [t1] - start... 18:43:51.764 c.TestParkUnpark [main] - unpark... 18:43:52.769 c.TestParkUnpark [t1] - park... 18:43:52.769 c.TestParkUnpark [t1] - resume... */

根据结果可知:

t1线程睡眠2s后执行park方法, 且没有睡眠,直接输出语句, main线程 睡眠1s后执行unpark方法.

特点

与Object中的wait和notify方法比较:

• wait，notify 和 notifyAll 必须配合 Object Monitor 一起使用，而 park，unpark 不必

• park & unpark 是以线程为单位来【阻塞】和【唤醒】线程，而 notify 只能随机唤醒一个等待线程，notifyAll 是唤醒所有等待线程，就不那么【精确】

• park & unpark 可以先 unpark，而 wait & notify 不能先 notify

2 park与unpark的原理

每个线程都有自己的一个 Parker 对象，由三部分组成 _counter ， _cond 和 _mutex.

以旅行者为例:

• 线程就像一个旅人，Parker 就像他随身携带的背包，条件变量就好比背包中的帐篷。_counter 就好比背包中 的备用干粮（0 为耗尽，1 为充足）
• 调用 park 就是要看需不需要停下来歇息
  • 如果备用干粮耗尽，那么钻进帐篷歇息
  • 如果备用干粮充足，那么不需停留，继续前进
• 调用 unpark，就好比令干粮充足
  • 如果这时线程还在帐篷，就唤醒让他继续前进
  • 如果这时线程还在运行，那么下次他调用 park 时，仅是消耗掉备用干粮，不需停留继续前进
    • 因为背包空间有限，多次调用 unpark 仅会补充一份备用干粮\

情况1

1 当前线程调用 Unsafe.park() 方法

2 检查 _counter ，本情况为 0，这时，获得 _mutex 互斥锁

3 线程进入 _cond 条件变量阻塞

4 设置 _counter = 0

情况2

1 调用 Unsafe.unpark(Thread_0) 方法，设置 _counter 为 1

2 唤醒 _cond 条件变量中的 Thread_0

3 Thread_0 恢复运行

4 设置 _counter 为 0

情况3

1 调用 Unsafe.unpark(Thread_0) 方法，设置 _counter 为 1

2 当前线程调用 Unsafe.park() 方法

3 检查 _counter ，本情况为 1，这时线程无需阻塞，继续运行

4 设置 _counter 为 0