LockSupport分析
简介
LockSupport实际上是调用了Unsafe类里的函数,归结到Unsafe里,只有俩个函数
public native void unpark(Thread jthread);
public native void park(boolean isAbsolute, long time);isAbsolute参数是指明时间是绝对的，还是相对的。
仅仅两个简单的接口，就为上层提供了强大的同步原语。
先来解析下两个函数是做什么的。
unpark函数为线程提供“许可(permit)”，线程调用park函数则等待“许可”。这个有点像信号量，但是这个“许可”是不能叠加的，“许可”是一次性的。
比如线程B连续调用了三次unpark函数，当线程A调用park函数就使用掉这个“许可”，如果线程A再次调用park，则进入等待状态。
注意，unpark函数可以先于park调用。比如线程B调用unpark函数，给线程A发了一个“许可”，那么当线程A调用park时，它发现已经有“许可”了，那么它会马上再继续运行。
实际上，park函数即使没有“许可”，有时也会无理由地返回，这点等下再解析。
park和unpark的灵活之处
上面已经提到，unpark函数可以先于park调用，这个正是它们的灵活之处。
一个线程它有可能在别的线程unPark之前，或者之后，或者同时调用了park，那么因为park的特性，它可以不用担心自己的park的时序问题，否则，如果park必须要在unpark之前，那么给编程带来很大的麻烦！！
考虑一下，两个线程同步，要如何处理？
在Java5里是用wait/notify/notifyAll来同步的。wait/notify机制有个很蛋疼的地方是，比如线程B要用notify通知线程A，那么线程B要确保线程A已经在wait调用上等待了，否则线程A可能永远都在等待。编程的时候就会很蛋疼。
另外，是调用notify，还是notifyAll？
notify只会唤醒一个线程，如果错误地有两个线程在同一个对象上wait等待，那么又悲剧了。为了安全起见，貌似只能调用notifyAll了。
park/unpark模型真正解耦了线程之间的同步，线程之间不再需要一个Object或者其它变量来存储状态，不再需要关心对方的状态。
Hotspot实现
每个java线程都有一个parker实例,parker类的定义是这样的
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] ;
...
}可以看到parker类实际上用的Posix的mutex,cond来实现的
_counter就是是否阻塞的标记(许可)_cond就好比阻塞后线程的容器_mutex是互斥锁,线程虚持有后进入_cond中
在Parker类里的_counter字段,就是用来记录所谓的许可的
当调用park时，先尝试直接能否直接拿到“许可”，即_counter>0时，如果成功，则把_counter设置为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，则构造一个ThreadBlockInVM，然后检查_counter是不是>0，如果是，则把_counter设置为0，unlock mutex并返回：
ThreadBlockInVM tbivm(jt);
if (_counter > 0) { // no wait needed
_counter = 0;
status = pthread_mutex_unlock(_mutex);否则，再判断等待的时间，然后再调用pthread_cond_wait函数等待，如果等待返回，则把_counter设置为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();当unpark时，则简单多了，直接设置_counter为1，再`unlock mutet返回。如果_counter之前的值是0，则还要调用pthread_cond_signal唤醒在park中等待的线程
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") ;
}
}换而言之,是用mutex和cond保护了一个_counter的变量,当park时,这个变量设置为了0,当unpark时,这个变量设置为1
流程
park方法
1、执行park()方法
2、检查_counter是否是0
3、如果_counter是0，则获取互斥锁_mutex
4、获取到互斥锁，进入_cond中进行阻塞
5、再次设置_counter为0unpark()
1、执行unpark(thread-1)，设置_counter=1
2、唤醒_cond中阻塞的线程thread-1
3、线程thread-1恢复运行
4、再次设置_counter = 0先调用unpark，再调用park
1.调用Unsafe.unpark(Thread_0)方法，设置_counter为1
2.当前线程调用Unsafe.park()方法
3.检查_counter，本情况为1，这时线程无需阻塞，继续运行
4.设置_counter为0优势
与 Object 的 wait/notify 相比：
wait，notify 和 notifyAll 必须配合 Monitor（重量级锁） 一起使用，而 park，unpark 不必。
park/unpark 是以线程为单位来阻塞和唤醒线程，而 notify 只能随机唤醒一个等待线程，notifyAll是唤醒所有等待线程，无法做到精确唤醒。
park/unpark 可以先 unpark，而 wait/notify 不能先 notify。