Hotspot解析JDK1.8 Unsafe类park和unpark方法使用

介绍

在JDK1.8版本中，Java的Unsafe类提供了一个名为park的方法，它可以阻塞线程并等待后续被其他线程unpark唤醒。本文将详细阐述Unsafe类的park和unpark方法的原理和使用方法。

原理

Unsafe类的park方法可以使当前线程在等待队列中阻塞。当其他线程执行unpark方法时，阻塞的线程将被唤醒。在底层实现中，park方法会给当前的线程一个_park状态，然后使线程进入等待队列。unpark方法则会将线程的状态更改为_ready，然后将线程从等待队列中移出。

使用方法

park

park方法有两种形式：

public native void park(boolean isAbsolute, long time);
public native void park(Object blocker, boolean isAbsolute, long time);

第一种形式的park方法将当前线程进行休眠，等待其他线程唤醒自己。第二种形式的park方法除了线程进行休眠外，还允许线程设置一个blocker对象用于标识当前线程正在等待的原因。

以下是park方法的实现示例：

public class ParkExample {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            System.out.println("thread1 is running...");
            Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
            unsafe.park(false, 0L);  // block thread1
            System.out.println("thread1 is unparked...");
        });

        t1.start();
        try {
            Thread.sleep(1000);
            Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
            unsafe.unpark(t1);  // unpark thread1
            System.out.println("main unpark thread1...");
        } catch (InterruptedException e) {}
    }
}

该示例创建了一个线程t1，在线程中进行休眠。在main函数中，我们调用了unpark方法，将线程t1从等待队列中移出，使线程运行打印语句“thread1 is unparked...”。

unpark

unpark方法也有两种形式：

public native void unpark(Object thread);

第一种形式的unpark方法将指定的线程进行unpark操作。第二种形式的unpark方法将指定的线程进行unpark操作，并允许线程携带一个blocker对象，即携带一段具体的等待原因。

以下是一个unpark方法示例：

public class UnparkExample {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
            unsafe.park(false, 0L);  // block thread1
            System.out.println("thread1 is running...");
        });

        t1.start();
        try {
            Thread.sleep(1000);
            Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
            unsafe.unpark(t1);  // unpark thread1
            System.out.println("main unpark thread1...");
        } catch (InterruptedException e) {}
    }
}

该示例创建了一个线程t1，该线程在main方法中进行了休眠。然后我们使用unpark方法唤醒线程t1，使线程从等待队列中移出并打印语句“thread1 is running...”。

结论

Java的Unsafe类提供了park和unpark方法，这两个方法是Java并发编程中比较高效的等待/通知机制。可以使用这两个方法，让线程在等待队列中阻塞，等待其他线程的唤醒。但是这两个方法需要正确地使用，否则会产生不可预期的错误。因此，在使用时应当非常小心。