AQS源码分析-08(LockSupport)

本文介绍了Java 1.6中新增的LockSupport类,该类提供了一系列静态方法,用于实现线程的阻塞和唤醒操作。文章详细解释了park和unpark方法的用法,并对比了与synchronized关键字的不同。

LockSupport


LockSupport定义了一组公共静态方法,这些方法提供了最基本的线程阻塞和唤醒功能


jdk1.6新增的方法,由于jdk1.5之前当线程阻塞(使用synchronized关键字)在一个对象上的时候,通过线程dunp能查看到该线程的阻塞对象,方便定位问题。jdk1.5出现的Lock等并发工具缺遗漏了这一点,致使在线程dump时无法提供阻塞对象的信息。因此jdk1.6中LockSupport新增了三个含有阻塞对象的park方法,用于替代原来的park方法。

Lock锁在jconsole中查看的线程信息

![image.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/3985cdb1d05b9312c5c722e185038acd.png#align=left&display=inline&height=80&margin=[object Object]&name=image.png&originHeight=85&originWidth=599&size=5821&status=done&style=none&width=570)

sychronized锁在jconsole中查看的线程信息

![image.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/98abd9374d5731c862be57c2fc6b1f97.png#align=left&display=inline&height=172&margin=[object Object]&name=image.png&originHeight=173&originWidth=567&size=11550&status=done&style=none&width=558)

park

//jdk1.6新增的
//用于实现阻塞当前线程的作用,参数blocker是用来表示当前线程在等待的对象(阻塞对象),主要用于问题排查和系统监控
public static void park(Object blocker) {
    Thread t = Thread.currentThread();
    setBlocker(t, blocker);
    UNSAFE.park(false, 0L);
    setBlocker(t, null);
}
//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
public static void parkNanos(long nanos) {
    if (nanos > 0)
        UNSAFE.park(false, nanos);
}
//阻塞当前线程,阻塞对象为blocker,最长不超过nanos纳秒
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,直到deadline时间(从1970年开始到deadline时间的毫秒数)
public static void parkUntil(long deadline) {
    UNSAFE.park(true, deadline);
}
//阻塞当前线程,阻塞对象对blocker,直到deadline
public static void parkUntil(Object blocker, long deadline) {
    Thread t = Thread.currentThread();
    setBlocker(t, blocker);
    UNSAFE.park(true, deadline);
    setBlocker(t, null);
}

unpark

//唤醒处于阻塞状态的线程thread
public static void unpark(Thread thread) {
    if (thread != null)
        UNSAFE.unpark(thread);
}
### 关于 AQS (AbstractQueuedSynchronizer) 源码分析 #### AQS 基本概念 AQS 是 `java.util.concurrent` 包下用于构建锁和其他同步组件的基础框架[^1]。作为一个抽象类,AQS 提供了一种机制来管理线程之间的排队和阻塞/唤醒操作。 #### 核心成员变量 - **exclusiveOwnerThread**: 继承自父类 `AbstractOwnableSynchronizer`,表示当前持有独占锁的线程对象[^3]。 此字段有助于追踪哪个线程正在占用资源,在调试或监控时非常有用。 #### 同步队列结构 AQS 使用 FIFO 队列来维护等待获取锁或其他同步状态的线程列表。当一个线程尝试获取某个资源失败时会被加入到这个队列中,并进入休眠直到被其他线程唤醒。 #### 主要方法解析 为了支持不同的同步需求,AQS 定义了一系列模板方法让子类去实现: - `tryAcquire(int arg)` 和 `tryRelease(int arg)` 这两个方法由具体的同步器实现,用来控制如何获取和释放共享资源的状态变化逻辑[^5]。 - `isHeldExclusively()` 判断当前线程是否已经持有了独占式的锁。 此外还有多个辅助性的内部方法如 `acquireQueued(Node node, int arg)` 来处理实际的入队、出队以及线程调度工作。 #### LockSupport 工具类的作用 在 AQS 实现过程中大量使用到了 `LockSupport.park()` 及其变体函数来进行线程挂起与恢复的操作[^4]。这些 API 能够高效地使线程暂停执行并响应中断信号,从而实现了轻量级且高性能的线程间通信方式。 ```java // 示例代码展示 park 方法调用场景 public final void acquireInterruptibly(int arg) throws InterruptedException { if (!tryAcquire(arg)) doAcquireInterruptibly(arg); } private void doAcquireInterruptibly(int arg) throws InterruptedException { final Node node = addWaiter(Node.EXCLUSIVE); boolean failed = true; try { for (;;) { final Node p = node.predecessor(); if (p == head && tryAcquire(arg)) { setHead(node); p.next = null; // help GC failed = false; return; } if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) && parkAndCheckInterrupt()) throw new InterruptedException(); } } finally { if (failed) cancelAcquire(node); } } ``` 通过上述介绍可以看出,AQS 不仅是一个强大的底层设施,而且设计精巧合理,能够很好地满足各种复杂并发环境下的需求。
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