详解Java多线程编程中LockSupport类的线程阻塞用法

Java多线程编程中LockSupport类的线程阻塞用法是一个重要的主题。通过本文，将会详细介绍LockSupport类的作用、使用方法以及与其他方法的对比。 在阅读本文之前你需要对Java多线程编程有一定的了解，以及对Java的基础语法、并发包以及线程等概念有一定的了解。

LockSupport类的作用

LockSupport类提供一些便利的线程阻塞操作。通过这些方法，可以实现线程的挂起、恢复等操作。这些方法类似于Object.wait()和Object.notify()方法，但是它们提供了更灵活、更细粒度的控制权，可以让我们更好地管理线程的挂起和恢复。

LockSupport类的使用方法

LockSupport类的主要方法是park()和unpark()。park()方法可以使一个线程挂起；unpark()可以使一个挂起的线程恢复运行。这两个方法与Object.wait()和Object.notify()方法类似，但是park()和unpark()方法更加灵活，可以精确地控制线程的运行。

park()方法

park()方法会使当前线程进入阻塞状态，直到以下事件中的任意一个发生：

• 其他线程调用了该线程的unpark()方法；
• 其他线程interrupt()该线程；
• 虚假唤醒（即无原因的情况下，线程会被唤醒）。

unpark()方法

unpark()方法可以解除一个挂起的线程的阻塞状态，使线程恢复执行。如果线程在调用park()方法之前就已经被unpark()方法解除了阻塞状态，那么调用park()方法会立即返回。

parkNanos()方法

parkNanos()方法会使当前线程进入阻塞状态，但是会在指定的时间后自动解除阻塞状态。

parkUntil()方法

parkUntil()方法会使当前线程进入阻塞状态，直到指定的时间被到达或者其他线程调用了该线程的unpark()方法。

LockSupport类与其他方法的对比

LockSupport类与Object.wait()/notify()方法的对比

LockSupport类与Object.wait()/notify()方法都可以实现线程的挂起和恢复。但是LockSupport类的优点在于：

• 更灵活：LockSupport类的park()方法不需要获得对象的锁，而Object.wait()方法必须在同步块中被调用；
• 更细粒度的控制：LockSupport类的park()/unpark()方法可以对单个线程进行操作，而Object.wait()/notify()方法是面向对象的，只能对对象进行操作。

LockSupport类与Thread.sleep()方法的对比

Thread.sleep()方法会使线程进入阻塞状态，并且线程会释放它所持有的锁。而LockSupport类的park()方法不会释放锁，可以用于实现更加灵活的线程交互。

示例说明

下面通过两个示例来说明LockSupport类的作用和使用方法。

示例1：使用park()/unpark()方法控制线程执行

下面的示例演示了如何使用park()/unpark()方法控制线程的开始和结束：

public class LockSupportDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            System.out.println("Thread t1 is running...");
            LockSupport.park();
            System.out.println("Thread t1 is unparked...");
        });

        t1.start();

        Thread.sleep(2000);

        System.out.println("main thread unpark t1...");
        LockSupport.unpark(t1);
    }
}

执行上述代码后，可以看到程序的输出结果：

Thread t1 is running...
main thread unpark t1...
Thread t1 is unparked...

在该示例中，我们创建了一个名为t1的线程，并在该线程中调用了LockSupport.park()方法进入阻塞状态。我们在主线程sleep()一段时间之后，调用LockSupport.unpark(t1)方法解除了t1线程的阻塞状态，使得t1线程可以恢复执行。

示例2：使用parkUntil()方法实现线程定时唤醒

下面的示例演示了如何使用parkUntil()方法实现线程的定时唤醒：

public class LockSupportDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            System.out.println("Thread t1 is running...");
            LockSupport.parkUntil(System.currentTimeMillis() + 3000);
            System.out.println("Thread t1 is unparked...");
        });

        t1.start();

        Thread.sleep(4000);

        System.out.println("main thread unpark t1...");
        LockSupport.unpark(t1);
    }
}

执行上述代码后，可以看到程序的输出结果：

Thread t1 is running...
main thread unpark t1...
Thread t1 is unparked...

在该示例中，我们创建了一个名为t1的线程，并在该线程中调用了LockSupport.parkUntil(System.currentTimeMillis() + 3000)方法进入阻塞状态。该方法的参数是一个指定的时间戳，表示t1线程会在该时间后自动解除阻塞状态。在主线程sleep()一段时间之后，调用LockSupport.unpark(t1)方法解除了t1线程的阻塞状态，使得t1线程可以恢复执行。

总结

LockSupport类是Java多线程编程中非常重要的一个类。通过LockSupport类，我们可以实现灵活而精细的线程挂起和恢复操作。LockSupport类的主要方法包括park()、unpark()、parkNanos()和parkUntil()等。在使用LockSupport类时，我们可以灵活地控制线程的运行和阻塞，实现更加高效的线程交互。