LockSupport与Condition 原创

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发布于 2022-10-30 23:02
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LockSupport与Condition

LockSupport

park开头的方法用来阻塞当前线程

unpark(Thread thread)方法来唤醒一个被阻塞的线程

Condition

一般都会将Condition对象作为成员变量。当调用await()方法后,当前线程会
释放锁并在此等待,而其他线程调用Condition对象的signal()方法,通知当前线程后,当前线程
才从await()方法返回,并且在返回前已经获取了锁。

public class ConditionUseCase {

    Lock lock = new ReentrantLock();
    Condition condition = lock.newCondition();
    public void conditionWait() throws InterruptedException {
        lock.lock();
        try {
            condition.await();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    public void conditionSignal() throws InterruptedException {
        lock.lock();
        try {
            condition.signal();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

}

等待

public final boolean await(long time, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException {
    long nanosTimeout = unit.toNanos(time);
    if (Thread.interrupted())
        throw new InterruptedException();
    //// 当前线程加入等待队列
    Node node = addConditionWaiter();
    //// 释放同步状态,也就是释放锁
    long savedState = fullyRelease(node);
    final long deadline = System.nanoTime() + nanosTimeout;
    boolean timedout = false;
    int interruptMode = 0;
    while (!isOnSyncQueue(node)) {
        if (nanosTimeout <= 0L) {
            timedout = transferAfterCancelledWait(node);
            break;
        }
        if (nanosTimeout >= spinForTimeoutThreshold)
            LockSupport.parkNanos(this, nanosTimeout);
        if ((interruptMode = checkInterruptWhileWaiting(node)) != 0)
            break;
        nanosTimeout = deadline - System.nanoTime();
    }
    if (acquireQueued(node, savedState) && interruptMode != THROW_IE)
        interruptMode = REINTERRUPT;
    if (node.nextWaiter != null)
        unlinkCancelledWaiters();
    if (interruptMode != 0)
        reportInterruptAfterWait(interruptMode);
    return !timedout;
}

调用该方法的线程成功获取了锁的线程,也就是同步队列中的首节点,该方法会将当前线程构造成节点并加入等待队列中,然后释放同步状态,唤醒同步队列中的后继节点,然后当前线程会进入等待状态。

当等待队列中的节点被唤醒,则唤醒节点的线程开始尝试获取同步状态。如果不是通过其他线程调用Condition.signal()方法唤醒,而是对等待线程进行中断,则会抛出InterruptedException。

用Condition.await()方法,将会以当前线程构造节点,并将节点从尾部加入等待队列

通知

调用Condition的signal()方法,将会唤醒在等待队列中等待时间最长的节点(首节点),在唤醒节点之前,会将节点移到同步队列中。

public final void signal() {
    if (!isHeldExclusively())
        throw new IllegalMonitorStateException();
    Node first = firstWaiter;
    if (first != null)
        doSignal(first);
}

调用该方法的前置条件是当前线程必须获取了锁,可以看到signal()方法进行了isHeldExclusively()检查,也就是当前线程必须是获取了锁的线程。接着获取等待队列的首节点,将其移动到同步队列并使用LockSupport唤醒节点中的线程。

通过调用同步器的enq(Node node)方法,等待队列中的头节点线程安全地移动到同步队列。当节点移动到同步队列后,当前线程再使用LockSupport唤醒该节点的线程。

被唤醒后的线程,将从await()方法中的while循环中退出(isOnSyncQueue(Node node)方法返回true,节点已经在同步队列中),进而调用同步器的acquireQueued()方法加入到获取同步状态的竞争中。

成功获取同步状态(或者说锁)之后,被唤醒的线程将从先前调用的await()方法返回,此时该线程已经成功地获取了锁。

Condition的signalAll()方法,相当于对等待队列中的每个节点均执行一次signal()方法,效果就是将等待队列中所有节点全部移动到同步队列中,并唤醒每个节点的线程。

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