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LockSupport是一個編程工具類，主要是為了阻塞和喚醒線程用的。使用它我們可以實現很多功能，今天主要就是對這個工具類的講解，希望對你有幫助：

一、LockSupport簡介

1、LockSupport是什么

剛剛開頭提到過，LockSupport是一個線程工具類，所有的方法都是靜態方法，可以讓線程在任意位置阻塞，也可以在任意位置喚醒。

它的內部其實兩類主要的方法：park(停車阻塞線程)和unpark(啟動喚醒線程)。

//（1）阻塞當前線程 
public static void park(Object blocker);  
//（2）暫停當前線程，有超時時間 
public static void parkNanos(Object blocker, long nanos);  
//（3）暫停當前線程，直到某個時間 
public static void parkUntil(Object blocker, long deadline);  
//（4）無期限暫停當前線程 
public static void park();  
//（5）暫停當前線程，不過有超時時間的限制 
public static void parkNanos(long nanos);  
//（6）暫停當前線程，直到某個時間 
public static void parkUntil(long deadline);   
//（7）恢復當前線程 
public static void unpark(Thread thread);  
public static Object getBlocker(Thread t); 

注意上面的123方法，都有一個blocker，這個blocker是用來記錄線程被阻塞時被誰阻塞的。用于線程監控和分析工具來定位原因的。

現在我們知道了LockSupport是用來阻塞和喚醒線程的，而且之前相信我們都知道wait/notify也是用來阻塞和喚醒線程的，那和它相比，LockSupport有什么優點呢?

2、與wait/notify對比

這里假設你已經了解了wait/notify的機制，如果不了解，可以在網上一搜，很簡單。相信你既然學到了這個LockSupport，相信你已經提前已經學了wait/notify。

我們先來舉一個使用案例：

public class LockSupportTest { 
    public static class MyThread extends Thread { 
        @Override 
        public void run() { 
            System.out.println(getName() + " 進入線程"); 
            LockSupport.park(); 
            System.out.println("t1線程運行結束"); 
        } 
    } 
    public static void main(String[] args) { 
        MyThread t1 = new MyThread(); 
        t1.start(); 
        System.out.println("t1已經啟動，但是在內部進行了park"); 
        LockSupport.unpark(t1); 
        System.out.println("LockSupport進行了unpark"); 
    } 
} 

上面這段代碼的意思是，我們定義一個線程，但是在內部進行了park，因此需要unpark才能喚醒繼續執行，不過上面，我們在MyThread進行的park，在main線程進行的unpark。

這樣來看，好像和wait/notify沒有什么區別。那他的區別到底是什么呢?這個就需要仔細的觀察了。這里主要有兩點：

(1)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，但是park不需要獲取某個對象的鎖就可以鎖住線程。

(2)notify只能隨機選擇一個線程喚醒，無法喚醒指定的線程，unpark卻可以喚醒一個指定的線程。

區別就是這倆，還是主要從park和unpark的角度來解釋的。既然這個LockSupport這么強，我們就深入一下他的源碼看看。

二、源碼分析(基于jdk1.8)

1、park方法

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

blocker是用來記錄線程被阻塞時被誰阻塞的。用于線程監控和分析工具來定位原因的。setBlocker(t, blocker)方法的作用是記錄t線程是被broker阻塞的。因此我們只關注最核心的方法，也就是UNSAFE.park(false, 0L)。

UNSAFE是一個非常強大的類，他的的操作是基于底層的，也就是可以直接操作內存，因此我們從JVM的角度來分析一下：

每個java線程都有一個Parker實例：

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] ; 
    ... 
} 

我們換一種角度來理解一下park和unpark，可以想一下，unpark其實就相當于一個許可，告訴特定線程你可以停車，特定線程想要park停車的時候一看到有許可，就可以立馬停車繼續運行了。因此其執行順序可以顛倒。

現在有了這個概念，我們體會一下上面JVM層面park的方法，這里面counter字段，就是用來記錄所謂的“許可”的。

本小部分總結來源于：https://www.jianshu.com/p/1f16b838ccd8

當調用park時，先嘗試直接能否直接拿到“許可”，即_counter>0時，如果成功，則把_counter設置為0,并返回。

void Parker::park(bool isAbsolute, jlong time) { 
  // Ideally we'd do something useful while spinning, such 
  // as calling unpackTime(). 
  // Optional fast-path check: 
  // Return immediately if a permit is available. 
  // We depend on Atomic::xchg() having full barrier semantics 
  // since we are doing a lock-free update to _counter. 
  if (Atomic::xchg(0, &_counter) > 0) return; 

如果不成功，則構造一個ThreadBlockInVM，然后檢查_counter是不是>0，如果是，則把_counter設置為0，unlock mutex并返回:

ThreadBlockInVM tbivm(jt); 
 // no wait needed 
 if (_counter > 0)  {  
   _counter = 0; 
   status = pthread_mutex_unlock(_mutex); 

否則，再判斷等待的時間，然后再調用pthread_cond_wait函數等待，如果等待返回，則把_counter設置為0，unlock mutex并返回：

if (time == 0) {   
  status = pthread_cond_wait (_cond, _mutex) ;   
}   
_counter = 0 ;   
status = pthread_mutex_unlock(_mutex) ;   
assert_status(status == 0, status, "invariant") ;   
OrderAccess::fence();  

這就是整個park的過程，總結來說就是消耗“許可”的過程。

2、unpark

還是先來看一下JDK源碼：

/** 
    * Makes available the permit for the given thread, if it 
    * was not already available.  If the thread was blocked on 
    * {@code park} then it will unblock.  Otherwise, its next call 
    * to {@code park} is guaranteed not to block. This operation 
    * is not guaranteed to have any effect at all if the given 
    * thread has not been started. 
    * 
    * @param thread the thread to unpark, or {@code null}, in which case 
    *        this operation has no effect 
    */ 
   public static void unpark(Thread thread) { 
       if (thread != null) 
           UNSAFE.unpark(thread); 
   } 

上面注釋的意思是給線程生產許可證。

當unpark時，則簡單多了，直接設置_counter為1，再unlock mutext返回。如果_counter之前的值是0，則還要調用pthread_cond_signal喚醒在park中等待的線程：

void Parker::unpark() {   
  int s, status ;   
  status = pthread_mutex_lock(_mutex);   
  assert (status == 0, "invariant") ;   
  s = _counter;   
  _counter = 1;   
  if (s < 1) {   
     if (WorkAroundNPTLTimedWaitHang) {   
        status = pthread_cond_signal (_cond) ;   
        assert (status == 0, "invariant") ;   
        status = pthread_mutex_unlock(_mutex);   
        assert (status == 0, "invariant") ;   
     } else {   
        status = pthread_mutex_unlock(_mutex);   
        assert (status == 0, "invariant") ;   
        status = pthread_cond_signal (_cond) ;   
        assert (status == 0, "invariant") ;   
     }   
  } else {   
    pthread_mutex_unlock(_mutex);   
    assert (status == 0, "invariant") ;   
  }   
}   

ok，現在我們已經對源碼進行了分析，整個過程其實就是生產許可和消費許可的過程。而且這個生產過程可以反過來。也就是先生產再消費。下面我們使用幾個例子驗證一波。

三、LockSupport使用

1、先interrupt再park

public class LockSupportTest { 
    public static class MyThread extends Thread { 
        @Override 
        public void run() { 
            System.out.println(getName() + " 進入線程"); 
            LockSupport.park(); 
            System.out.println(" 運行結束"); 
            System.out.println("是否中斷：" + Thread.currentThread().isInterrupted()); 
        } 
    } 
    public static void main(String[] args) { 
        MyThread t1 = new MyThread(); 
        t1.start(); 
        System.out.println("t1線程已經啟動了，但是在內部LockSupport進行了park"); 
        t1.interrupt(); 
        System.out.println("main線程結束"); 
    } 
} 

我們看一下結果：

2、先unpark再park

public static class MyThread extends Thread { 
        @Override 
        public void run() { 
            try { 
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1); 
            } catch (InterruptedException e) { 
                e.printStackTrace(); 
            } 
            System.out.println(getName() + " 進入線程"); 
            LockSupport.park(); 
            System.out.println(" 運行結束"); 
        } 
    } 

我們只需在park之前先休眠1秒鐘，這樣可以確保unpark先執行。

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