簡單理解下Unsafe的park和unpark的原理

我們知道各種並發框架如CountDownLatch、CyclicBarrier和Semaphore是基於AQS (AbstractQueuedSynchronizer)框架實現的，AQS框架借助於兩個類：

• Unsafe（提供CAS操作） //JDK9以后引入了VarHandle變量句柄，代替了Unsafe
• LockSupport（提供park/unpark操作）

而LockSupport的park和unpark的實現是依賴於Unsafe類的prak和unpark的。重載方法中可以傳入一個blocker對象，在dump線程時能獲得更多的信息，用於問題排查或系統監控。

public static void park() {
    U.park(false, 0L); //U = Unsafe.getUnsafe();
}

public static void park(Object blocker) {
    Thread t = Thread.currentThread();
    setBlocker(t, blocker);  
    U.park(false, 0L);
    setBlocker(t, null);
}

那么Unsafe類是個什么東西呢？Unsafe的全限定名是sun.misc.Unsafe。在源碼的注釋中我們可以看到：執行低級、不安全操作的方法集合。從名字就知道它是不安全的，它的功能有很多，比如：volatile的讀寫一個變量的field，有序的寫一個變量的field，直接內存操作：申請內存，釋放內存，CAS的修改變量等。

本文主要說說park和unpark方法。最簡單的理解：park阻塞一個線程，unpark喚醒一個線程。

核心設計原理：“許可”。park方法本質是消費許可，如果沒有可消費的許可，那么就阻塞當前線程，一直等待，直到阻塞線程的unpark方法被其他線程調用，然后消費許可，當前線程被喚醒，繼續執行。unpark方法本質是生產許可，一個線程剛創建出來，然后運行，此時是沒有許可的，所以unpark方法可以在park方法前調用。下次park方法調用時，直接消費許可，線程不用阻塞等待許可。許可最多只有一個，連續多次調用unpark只能生產一個許可。

park方法有幾種重載的形式，可以設置等待時間，等待時間可以設置為絕對的或者相對的，超過等待時間，線程會自動被喚醒。

底層實現原理：

在Linux系統下，是用的Posix線程庫pthread中的mutex（互斥量），condition（條件變量）來實現的。
mutex和condition保護了一個_counter的變量，簡單點說：當park時，這個變量被設置為0，當unpark時，這個變量被設置為1。

關於源碼，可以看這篇博客： https://blog.csdn.net/weixin_39687783/article/details/85058686

總結：

LockSupport的park和unpark方法相比於Synchronize的wait和notify，notifyAll方法：

1.更簡單，不需要獲取鎖，能直接阻塞線程。

2.更直觀，以thread為操作對象更符合阻塞線程的直觀定義；

3.更精確，可以准確地喚醒某一個線程（notify隨機喚醒一個線程，notifyAll喚醒所有等待的線程）；

4.更靈活 ，unpark方法可以在park方法前調用。