深入解析J.U.C并发包（二十）—— Locks框架：LockSupport

一、LockSupport简介

LockSupport类，是JUC包中的一个工具类，是用来创建锁和其他同步类的基本线程阻塞原语。

LockSupport类的核心方法其实就两个：park() 和 unpark()，其中 park() 方法用来阻塞当前调用线程，unpark()方法用于唤醒指定线程。

这其实和Object类的wait() 和 signal() 方法有些类似，但是LockSupport的这两种方法从语意上讲比Object类的方法更清晰，而且可以针对指定线程进行阻塞和唤醒。

LockSupport类使用了一种名为Permit（许可）的概念来做到阻塞和唤醒线程的功能，可以把许可看成是一种（0，1）信号量（Semaphore），但与Semaphore不同的是，许可的量加上限1。

初始时，permit为0，当调用 unpark() 方法时，线程的permit加1，当调用 park()方法时，如果permit为0，则调用线程进入阻塞状态。

1.1使用示例

来看一个例子 ：

假设现在需要实现一种FIFO类型的独占锁，可以把这种锁看成是ReentrantLock的公平锁简单版本，且是不可重入的，就是说当一个线程获得锁后，其他等待线程以FIFO的调度方式等待获取锁。

package Entity;

import java.util.Queue;
import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean;
import java.util.concurrent.locks.LockSupport;

public class FIFOMutex {
    private final AtomicBoolean locked = new AtomicBoolean(false);
    private final Queue<Thread> waiters = new ConcurrentLinkedQueue<>();

    public void lock(){
        Thread current = Thread.currentThread();
        waiters.add(current);

        // 如果当前线程不在队首，或锁已被占用，则当前线程阻塞
        // note:这个判断的意图其实就是：锁必须由队首元素拿到
        while (waiters.peek() != current || !locked.compareAndSet(false,true)){
            LockSupport.park();
        }
        waiters.remove();// 删除队首元素
    }

    public void unlock(){
        locked.set(false);
        LockSupport.unpark(waiters.peek());
    }
}

import Entity.FIFOMutex;

public class Demo9 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        FIFOMutex mutex = new FIFOMutex();
        MyThread a1 = new MyThread("a1", mutex);
        MyThread a2 = new MyThread("a2", mutex);
        MyThread a3 = new MyThread("a3", mutex);

        a1.start();
        a2.start();
        a3.start();

        a1.join();
        a2.join();
        a3.join();

//        assert MyThread.count == 300;
        System.out.println("Finished");
    }

}

class MyThread extends Thread{
    private String name;
    private FIFOMutex mutex;
    private static int count;

    public MyThread(String name, FIFOMutex mutex) {
        this.name = name;
        this.mutex = mutex;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            mutex.lock();
            count++;
            System.out.println("name:" + name + " count:" + count);
            mutex.unlock();
        }
    }
}

上述FIFOMutex类的实现中，当判断锁已被占用时，会调用 LockSupport.park(this) 方法，将当前调用线程阻塞；当使用完锁时，会调用 LockSupport.unpark(waiters.peek()) 方法将等待队列中的队首线程唤醒。

通过LockSupport的这两个方法，可以很方便的阻塞和唤醒线程。但是LockSupport的使用过程中还需要注意以下几点：

1. park 方法的调用一般要放在一个循环判断体里面，如：

   while (waiters.peek() != current || !locked.compareAndSet(false,true)){
               LockSupport.park();
           }

   之所以这也做 ，是为了防止线程被唤醒后，不进行判断而意外继续向下执行，这其实是一种Guarded Suspension的多线程设计模式。

2.  

   park 方法是会响应中断的，但是不会抛出异常。（也就是说如果当前调用线程被中断，则会立即返回但不会抛出中断异常）

3. park 的重载方法 park(Object blocker)，会传入一个blocker对象，所谓Blocker对象，其实就是当前线程调用时所在调用对象（如上述示例中的FIFOMutex对象）。该对象一般供监视、诊断工具确定线程受阻塞的原因时使用。

二、LockSupport类/方法声明

类声明：

方法声明：