JDK1.8 Unsafe类中的park和unpark方法解析

park是Unsafe类中的native方法，LockSupport类通过调用Unsafe类的park和unpark提供了几个操作。Unsafe的park方法如下

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

第一个参数判断是否是绝对时间，第二个参数是等待时间值。如果isAbsolute为true则会实现ms定时，如果isAbsolute为false则会实现ns定时。

locksupport类常用的park方法如下，无参方法

public static void park() {UNSAFE.park(false, 0L);
}

执行普通的挂起，isAbsolute是false，time是0.三种情况：1.在调用park()之前调用了unpark或者interrupt则park直接返回，不会挂起。2.如果未调用，则park会挂起当前先线程。3.park未知原因调用出错则直接返回（一般不会出现）。
实现ns计时的方法

 public static void parkNanos(long nanos) {if (nanos > 0)UNSAFE.park(false, nanos);}

isAbaolute是false，time大于0，则会实现高精度计时。三种情况：1.在调用park()之前调用了unpark或者interrupt则park直接返回，不会挂起。2.如果未调用则会挂起当前线程，但是在挂起time ns时如果未收到唤醒信号也会返回继续执行。3.park未知原因调用出错则直接返回（一般不会出现）。
实现低精度的ms定时方法

 public static void parkUntil(long deadline) {UNSAFE.park(true, deadline);}

此时isAbsolute是true，time可以为任意值。四种情况：1.在调用park()之前调用了unpark或者interrupt则park直接返回，不会挂起。2.如果time<=0，则会挂起当前线程，但是在挂起time ms时如果未收到唤醒信号也会返回继续执行。4.park未知原因调用出错则直接返回（一般不会出现）。

Unsafe调用的park最终会调用Parker类的park函数，Parker继承了PlatformParker。

class PlatformParker : public CHeapObj<mtInternal> {protected:enum {REL_INDEX = 0,ABS_INDEX = 1};int _cur_index;  // 条件变量数组下标，which cond is in use: -1, 0, 1pthread_mutex_t _mutex [1] ;  //pthread互斥锁pthread_cond_t  _cond  [2] ; // pthread条件变量数组,一个用于相对时间，一个用于绝对时间。public:       // TODO-FIXME: make dtor private~PlatformParker() { guarantee (0, "invariant") ; }public:PlatformParker() {int status;status = pthread_cond_init (&_cond[REL_INDEX], os::Linux::condAttr());assert_status(status == 0, status, "cond_init rel");status = pthread_cond_init (&_cond[ABS_INDEX], NULL);assert_status(status == 0, status, "cond_init abs");status = pthread_mutex_init (_mutex, NULL);assert_status(status == 0, status, "mutex_init");_cur_index = -1; // mark as unused}
};

再看park的实现

void Parker::park(bool isAbsolute, jlong time) {//原子交换，如果_counter > 0,则将_counter置为0，直接返回，否则_counter为0if (Atomic::xchg(0, &_counter) > 0) return;//获取当前线程Thread* thread = Thread::current();assert(thread->is_Java_thread(), "Must be JavaThread");//下转型为java线程JavaThread *jt = (JavaThread *)thread;//如果当前线程设置了中断标志，调用park则直接返回，所以如果在park之前调用了//interrupt就会直接返回if (Thread::is_interrupted(thread, false)) {return;}// 高精度绝对时间变量timespec absTime;//如果time小于0，或者isAbsolute是true并且time等于0则直接返回if (time < 0 || (isAbsolute && time == 0) ) { // don't wait at allreturn;}//如果time大于0，则根据是否是高精度定时计算定时时间if (time > 0) {unpackTime(&absTime, isAbsolute, time);}//进入安全点避免死锁ThreadBlockInVM tbivm(jt);//如果当前线程设置了中断标志，或者获取mutex互斥锁失败则直接返回//由于Parker是每个线程都有的，所以_counter cond mutex都是每个线程都有的，//不是所有线程共享的所以加锁失败只有两种情况，第一unpark已经加锁这时只需要返回即可，//第二调用调用pthread_mutex_trylock出错。对于第一种情况就类似是unpark先调用的情况，所以//直接返回。if (Thread::is_interrupted(thread, false) || pthread_mutex_trylock(_mutex) != 0) {return;}int status ;//如果_counter大于0，说明unpark已经调用完成了将_counter置为了1，//现在只需将_counter置0，解锁，返回if (_counter > 0)  { // no wait needed_counter = 0;status = pthread_mutex_unlock(_mutex);assert (status == 0, "invariant");OrderAccess::fence();return;}OSThreadWaitState osts(thread->osthread(), false /* not Object.wait() */);jt->set_suspend_equivalent();// cleared by handle_special_suspend_equivalent_condition() or java_suspend_self()assert(_cur_index == -1, "invariant");//如果time等于0，说明是相对时间也就是isAbsolute是fasle(否则前面就直接返回了),则直接挂起if (time == 0) {_cur_index = REL_INDEX; // arbitrary choice when not timedstatus = pthread_cond_wait (&_cond[_cur_index], _mutex) ;} else { //如果time非0//判断isAbsolute是false还是true，false的话使用_cond[0]，否则用_cond[1]_cur_index = isAbsolute ? ABS_INDEX : REL_INDEX;//使用条件变量使得当前线程挂起。status = os::Linux::safe_cond_timedwait (&_cond[_cur_index], _mutex, &absTime) ;//如果挂起失败则销毁当前的条件变量重新初始化。if (status != 0 && WorkAroundNPTLTimedWaitHang) {pthread_cond_destroy (&_cond[_cur_index]) ;pthread_cond_init    (&_cond[_cur_index], isAbsolute ? NULL : os::Linux::condAttr());}}//如果pthread_cond_wait成功则以下代码都是线程被唤醒后执行的。_cur_index = -1;assert_status(status == 0 || status == EINTR ||status == ETIME || status == ETIMEDOUT,status, "cond_timedwait");#ifdef ASSERTpthread_sigmask(SIG_SETMASK, &oldsigs, NULL);
#endif//将_counter变量重新置为1_counter = 0 ;//解锁status = pthread_mutex_unlock(_mutex) ;assert_status(status == 0, status, "invariant") ;// 使用内存屏障使_counter对其它线程可见OrderAccess::fence();// 如果在park线程挂起的时候调用了stop或者suspend则还需要将线程挂起不能返回if (jt->handle_special_suspend_equivalent_condition()) {jt->java_suspend_self();}
}

再看unpark函数

void Parker::unpark() {int s, status ;//加互斥锁status = pthread_mutex_lock(_mutex);assert (status == 0, "invariant") ;s = _counter;_counter = 1; //将_counter置1//如果_counter是0则说明调用了park或者没调用(初始为counter0）//这也说明park和unpark调用没有先后顺序。if (s < 1) {// 说明当前parker对应的线程挂起了，因为_cur_index初始是-1，并且等待条件变量的线程被唤醒//后也会将_cur_index重置-1if (_cur_index != -1) {//如果设置了WorkAroundNPTLTimedWaitHang先调用signal再调用unlock，否则相反//这两个先后顺序都可以，在hotspot在Linux下默认使用这种方式//即先调用signal再调用unlockif (WorkAroundNPTLTimedWaitHang) {status = pthread_cond_signal (&_cond[_cur_index]);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[_cur_index]);assert (status == 0, "invariant");}} else { //如果_cur_index == -1说明线程没在等待条件变量，则直接解锁pthread_mutex_unlock(_mutex);assert (status == 0, "invariant") ;}} else {//如果_counter == 1,说明线程调用了一次或多次unpark但是没调用park，则直接解锁pthread_mutex_unlock(_mutex);assert (status == 0, "invariant") ;}

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