并发编程学习（六）：park、unpark

1、 park、unpark介绍

park、unpark它们是LockSupport类中的方法，内部调用的是Unsafe类中的native方法。

 // 暂停当前线程，暂停后，线程状态变为 WAITING

LockSupport.park();

// 恢复某个线程的运行，恢复后线程状态变为RUNNING

LockSupport.unpark(要恢复的线程对象);

        先park再unpark的方式是容易理解的。但还有一个场景，先unpark后再次执行park方法，也不会阻塞调用了park方法的线程。理解为park方法就是校验获取一个通行令牌，而unpark方法是获取到一个通行令牌的过程。先执行unpark方法，代表先获得了通行令牌。在另一个线程调用park方法时，校验到这个令牌存在，消耗掉这个令牌然后就可以继续往下走。

代码示例： 

    public static void main(String[] args) {

        Thread t1 = new Thread(() -> {
            log.debug("start...");
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            log.debug("park...");
            LockSupport.park();
            log.debug("resume...");
        },"t1");

        t1.start();

        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        log.debug("unpark...");
        LockSupport.unpark(t1);

    }
}

输出结果：

15:45:21.606 [t1] DEBUG com.example.common.thread.TestLockSupport - start...
15:45:22.617 [t1] DEBUG com.example.common.thread.TestLockSupport - park...
15:45:56.229 [main] DEBUG com.example.common.thread.TestLockSupport - unpark...
15:49:31.797 [t1] DEBUG com.example.common.thread.TestLockSupport - resume...

2、wait/notify与park/unpark区别 

1. wait、notify 、notifyAll必须配合Object Monitor (即对象锁)一起使用，而park、unpark不必。
2. 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】。
3. park、unpark可以先unpark；而wait、notify不能先notify。

3、 park、unpark原理

每个线程都有自己的一个Parker对象（该Parker对象是底层的c代码实现的），由三部分组成：

_counter（代表了一个标志位）、_cond（表了内部的一个阻塞队列） 和 _mutex 。

比如：

        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，那么钻进帐篷休息；如果备用干粮充足，那么不需要停留，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，仅是消耗备用干粮，需不要停留继续前进，因为背包空间有限，多次调用unpark仅会补充一份备用干粮。

1、当线程调用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

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.

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。