Java并发编程之LockSupport.park

Java提供了一种机制来控制线程的等待和唤醒，即通过java.util.concurrent.locks.LockSupport类中的park和unpark方法。其中，LockSupport.park方法用于阻塞当前线程，而LockSupport.unpark方法则用于唤醒指定线程。本文将详细介绍LockSupport.park的使用方法和原理，并提供相应的代码示例。

1. LockSupport.park方法的用法

LockSupport.park方法可以用于阻塞当前线程，使其进入等待状态。其使用方法如下：

public static void park()

park方法会阻塞当前线程，直到调用unpark方法唤醒该线程，或者被其他线程中断。下面是一个简单的示例：

public class ParkExample {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            System.out.println("子线程开始执行");
            LockSupport.park();
            System.out.println("子线程被唤醒");
        });
        thread.start();
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        LockSupport.unpark(thread);
    }
}

在上面的示例中，我们创建了一个子线程，并在子线程中调用了LockSupport.park方法。在主线程中，我们等待2秒后调用LockSupport.unpark方法，唤醒子线程。当子线程被唤醒后，会打印一条消息。

2. LockSupport.park方法的原理

在理解LockSupport.park方法的原理之前，需要先了解一下Java线程的状态转换。Java线程的状态可以分为如下几种：

  • NEW：线程刚被创建，尚未启动。
  • RUNNABLE：线程正在执行中，或者可执行但尚未被调度执行。
  • BLOCKED：线程被阻塞，等待获取一个排它锁。
  • WAITING：线程在等待某个条件的唤醒。
  • TIMED_WAITING：线程在等待某个条件的唤醒，但有一个超时时间。
  • TERMINATED：线程已经执行完毕。

LockSupport.park方法的实现原理是通过调用Unsafe类的park方法实现的。Unsafe类是Java中用于实现一些基于CAS（Compare and Swap）的原子操作的类。在park方法调用时，会首先检查当前线程的中断状态，如果被中断则立即返回，否则会使当前线程进入WAITING状态。

LockSupport.unpark方法会唤醒被park阻塞的线程，使其恢复到RUNNABLE状态。在unpark方法调用时，会将目标线程的许可标记设置为1，这样在目标线程调用park方法时，会立即返回而不会进入阻塞状态。

3. LockSupport.park方法的应用场景

LockSupport.park方法可以用于实现线程的等待和唤醒机制。它的应用场景包括但不限于以下几种：

  • 线程同步：可以使用LockSupport.park和LockSupport.unpark方法来实现线程之间的协同工作，例如一个线程等待另一个线程的某个条件满足后再继续执行。
  • 定时等待：可以使用LockSupport.parkNanos和LockSupport.parkUntil方法来实现线程的定时等待，即等待一段时间后自动唤醒。
  • 中断响应：使用LockSupport.park方法时，如果线程被中断，则会立即返回，可以通过捕获中断异常来响应中断事件。

4. LockSupport.park方法的注意事项

在使用LockSupport.park方法时，需要注意以下几点：

  • 许可标记：LockSupport.park方法会