JUC 工具：LockSupport

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简介

LockSupport 是 Java 并发工具包 java.util.concurrent 中的一个用于创建锁和其他同步类的基本线程阻塞原语。LockSupport 提供了 park() 和 unpark() 方法来停止和恢复线程。这些方法比低级的 wait/notify 和 notifyAll 方法更容易使用，并且与 java.util.concurrent 的高级同步工具更好地互相配合。

示例

在下面这个例子中，我们定义了两个线程。t1 打印数字，t2 打印字母。我们想要实现的效果是 t1 和 t2 交替打印，即输出结果为 “1A2B3C4D5E6F7G”。使用 LockSupport 的 park() 和 unpark() 方法，我们可以精确地控制线程的执行顺序，实现线程间的同步。

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import java.util.concurrent.locks.LockSupport;

public class LockSupportDemo {
    static Thread t1 = null, t2 = null;

    public static void main(String[] args) {
        char[] a1 = "1234567".toCharArray();
        char[] a2 = "ABCDEFG".toCharArray();

        t1 = new Thread(() -> {
            for (char c : a1) {
                System.out.print(c);
                LockSupport.unpark(t2); // 叫醒t2
                LockSupport.park(); // 阻塞t1
            }
        }, "t1");

        t2 = new Thread(() -> {
            for (char c : a2) {
                LockSupport.park(); // 阻塞t2
                System.out.print(c);
                LockSupport.unpark(t1); // 叫醒t1
            }
        }, "t2");

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

答疑

Q1：park 方法中的 blocker 的作用

这个 blocker 参数实际上是一个与该挂起操作关联的对象，这个对象会在调用 park() 方法后被设置到该线程，用于后续诊断和监控工具查看。它并不参与 park() 方法的工作逻辑，也不会影响挂起或者恢复线程的操作。这个对象通常是执行该操作的同步抽象（例如锁）。在调用 park 方法之后，可以使用 getBlocker(Thread) 方法来检索和清除该对象。

总的来说，blocker 对象主要是用于诊断和监控目的，它能帮助开发者或者工具更好地理解线程为何被挂起，以及哪个对象是造成线程挂起的原因。

Q2：LockSupport 相比于 Object.wait 和 Object.notify 的优势

LockSupport 相较于 Object.wait 和 Object.notify 提供了更高级、更安全、更灵活的线程同步机制，主要体现在以下几点：

  1. 无需在同步代码块里：调用 LockSupport 的 park() 和 unpark() 方法不需要在 synchronized 代码块中，避免了不必要的同步，比较灵活。
  2. 中断影响：如果线程正在调用 park() 阻塞，那么如果其他线程中断它，那么 park() 方法会返回，但不会抛出 InterruptedException 异常。
  3. 提供了 blocker 的概念：LockSupport 可以知道是因为什么原因导致线程被阻塞，这对于问题排查等方面会更有帮助。
  4. unpark 可以先于 park 调用：在 Object.wait 和 Object.notify 中，必须先执行 wait 再执行 notify，否则 notify 的作用会丢失，而 LockSupport 则允许 unpark 先执行。

Q3: LockSupport.park()会释放锁资源吗

不会。LockSupport.park() 方法只是让当前线程进入等待状态，它不会释放任何线程可能持有的锁。这是因为，LockSupport.park() 是一个底层的线程阻塞工具，而不涉及 Java 的同步控制块（即 synchronized 关键字）或者 java.util.concurrent 包中的高级锁工具。
在使用 LockSupport.park() 时，需要特别注意这一点。如果一个线程在持有锁的情况下调用了 park() 方法并被阻塞，那么可能会导致其他试图获取该锁的线程也被阻塞，从而可能引发活跃性问题。