我們知道，concurrent包是基於AQS (AbstractQueuedSynchronizer)框架，AQS框架借助於兩個類：Unsafe(提供CAS操作) 和 LockSupport(提供park/unpark操作)。因此，LockSupport可謂構建concurrent包的基礎之一。理解concurrent包，就從這里開始。
LockSupport 簡介
LockSupport是一個線程阻塞工具類，所有的方法都是靜態方法，可以讓線程在任意位置阻塞，當然阻塞之后肯定得有喚醒的方法。歸根結底，LockSupport調用的Unsafe中的native代碼。
LockSupport是用來創建鎖和其他同步類的基本線程阻塞原語。LockSupport 提供park()和unpark()方法實現阻塞線程和解除線程阻塞，LockSupport和每個使用它的線程都有一個許可(permit)關聯。permit相當於1，0的開關，默認是0，調用一次unpark就加1變成1，調用一次park會消費permit, 也就是將1變成0，同時park立即返回。再次調用park會變成block（因為permit為0了，會阻塞在這里，直到permit變為1）, 這時調用unpark會把permit置為1。每個線程都有一個相關的permit, permit最多只有一個，重復調用unpark也不會積累。
park() 和 unpark()不會有 Thread.suspend 和 Thread.resume 所可能引發的死鎖問題，由於許可的存在，調用 park 的線程和另一個試圖將其 unpark 的線程之間的競爭將保持活性。
如果調用線程被中斷，則park方法會返回。同時park也擁有可以設置超時時間的版本。
public static void park(Object blocker); // 暫停當前線程 public static void parkNanos(Object blocker, long nanos); // 暫停當前線程，不過有超時時間的限制 public static void parkUntil(Object blocker, long deadline); // 暫停當前線程，直到某個時間 public static void park(); // 無期限暫停當前線程 public static void parkNanos(long nanos); // 暫停當前線程，不過有超時時間的限制 public static void parkUntil(long deadline); // 暫停當前線程，直到某個時間 public static void unpark(Thread thread); // 恢復當前線程 public static Object getBlocker(Thread t);
為什么叫park呢，park英文意思為停車。我們如果把Thread看成一輛車的話，park就是讓車停下，unpark就是讓車啟動然后跑起來。
我們可以使用它來阻塞和喚醒線程,功能和wait,notify有些相似,但是LockSupport比起wait,notify功能更強大，也好用的多。
示例
1、使用 wait，notify 阻塞喚醒線程
@Test public void testWaitNotify() { Object obj = new Object(); Thread waitThread = new Thread(() -> { synchronized (obj) { System.out.println("start wait!!!"); try {obj.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} System.out.println("end wait!!!"); } }); Thread notifyThread = new Thread(() -> { synchronized (obj) { System.out.println("start notify"); obj.notify(); System.out.println("end notify!!!"); } }); waitThread.start(); notifyThread.start(); }
結果如下所示：
start wait!!! start notify end notify!!! end wait!!!
使用 wait，notify 來實現等待喚醒功能至少有兩個缺點：
- 1. 由上面的例子可知，wait 和 notify 都是 Object 中的方法，在調用這兩個方法前必須先獲得鎖對象，這限制了其使用場合：只能在同步代碼塊中。
- 2. 另一個缺點可能上面的例子不太明顯，當對象的等待隊列中有多個線程時，notify只能隨機選擇一個線程喚醒，無法喚醒指定的線程。
而使用LockSupport的話，我們可以在任何場合使線程阻塞，同時也可以指定要喚醒的線程，相當的方便。
2、使用 LockSupport 阻塞喚醒線程
@Test public void testLockSupport() { Thread parkThread = new Thread(() -> { System.out.println("開始線程阻塞"); LockSupport.park(); System.out.println("結束線程阻塞"); }); parkThread.start(); System.out.println("開始線程喚醒"); LockSupport.unpark(parkThread); System.out.println("結束線程喚醒"); }
結果如下所示：
開始線程阻塞 開始線程喚醒 結束線程阻塞 結束線程喚醒
LockSupport.park(); 可以用來阻塞當前線程，park是停車的意思，把運行的線程比作行駛的車輛，線程阻塞則相當於汽車停車，相當直觀。
該方法還有個變體 LockSupport.park(Object blocker)，指定線程阻塞的對象 blocker，該對象主要用來排查問題。方法 LockSupport.unpark(Thread thread) 用來喚醒線程，因為需要線程作參數，所以可以指定線程進行喚醒。
許可
上面的這個“許可”是不能疊加的，“許可”是一次性的。
比如線程B 連續調用了三次 unpark函數，當線程A 調用 park函數就使用掉這個“許可”，如果線程A 再次調用 park，則進入等待狀態。
注意，unpark函數 可以先於 park 調用。比如線程B 調用 unpark函數，給線程A 發了一個“許可”，那么當線程A 調用 park 時，它發現已經有“許可”了，那么它會馬上再繼續運行。
可能有些朋友還是不理解“許可”這個概念，我們深入HotSpot的源碼來看看。每個java線程都有一個Parker實例，Parker類是這樣定義的：
class Parker : public os::PlatformParker { private: volatile int _counter ; ... public: void park(bool isAbsolute, jlong time); void unpark(); ... } class PlatformParker : public CHeapObj<mtInternal> { protected: pthread_mutex_t _mutex [1] ; pthread_cond_t _cond [1] ; ... }
LockSupport就是通過控制變量 _counter 來對線程阻塞喚醒進行控制的。原理有點類似於信號量機制。
- 當調用
park()方法時，會將 _counter 置為 0，同時判斷前值 < 1 說明前面被unpark過，則直接退出，否則將使該線程阻塞。 - 當調用
unpark()方法時，會將 _counter 置為 1，同時判斷前值 < 1 會進行線程喚醒，否則直接退出。
形象的理解，線程阻塞需要消耗憑證(permit)，這個憑證最多只有1個。當調用 park方法時，如果有憑證，則會直接消耗掉這個憑證然后正常退出；但是如果沒有憑證，就必須阻塞等待憑證可用；而 unpark則相反，它會增加一個憑證，但憑證最多只能有1個。 - 為什么可以先喚醒線程后阻塞線程？
因為 unpark獲得了一個憑證，之后調用 park因為有憑證消費，故不會阻塞。 - 為什么喚醒兩次后阻塞兩次會阻塞線程。
因為憑證的數量最多為 1，連續調用兩次 unpark 和 調用一次 unpark 效果一樣，只會增加一個憑證；而調用兩次 park卻需要消費兩個憑證。
總結
- 面向的主體不一樣。LockSuport 主要是針對 Thread 進行阻塞處理，可以指定阻塞隊列的目標對象，每次可以指定具體的線程喚醒。Object.wait() 是以對象為緯度，阻塞當前的線程和喚醒單個或所有線程。
- 實現機制不同。兩者的阻塞隊列並不交叉。也就是說
unpark不會對wait起作用，notify也不會對park起作用。object.notifyAll() 不能喚醒 LockSupport 的阻塞 Thread。