在JDK当中给我们提供的各种并发工具当中，比如ReentrantLock等等工具的内部实现，经常会使用到一个工具，这个工具就是LockSupport。LockSupport给我们提供了一个非常强大的功能，它是线程阻塞最基本的元语，他可以将一个线程阻塞也可以将一个线程唤醒，因此经常在并发的场景下进行使用。
在了解LockSupport实现原理之前我们先用一个案例来了解一下LockSupport的功能！
import java.util.concurrent.TimeUnit;import java.util.concurrent.locks.LockSupport;public class Demo { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread thread = new Thread(() -> { System.out.println("park 之前"); LockSupport.park(); // park 函数可以将调用这个方法的线程挂起 System.out.println("park 之后"); }); thread.start(); TimeUnit.SECONDS.sleep(5); System.out.println("主线程休息了 5s"); System.out.println("主线程 unpark thread"); LockSupport.unpark(thread); // 主线程将线程 thread 唤醒 唤醒之后线程 thread 才可以继续执行 }}复制代码上面的代码的输出如下：
park 之前主线程休息了 5s主线程 unpark threadpark 之后复制代码乍一看上面的LockSupport的park和unpark实现的功能和await和signal实现的功能好像是一样的，但是其实不然，我们来看下面的代码：
import java.util.concurrent.TimeUnit;import java.util.concurrent.locks.LockSupport;public class Demo02 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread thread = new Thread(() -> { try { TimeUnit.SECONDS.sleep(5); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("park 之前"); LockSupport.park(); // 线程 thread 后进行 park 操作 System.out.println("park 之后"); }); thread.start(); System.out.println("主线程 unpark thread"); LockSupport.unpark(thread); // 先进行 unpark 操作 }}复制代码上面代码输出结果如下：
主线程 unpark threadpark 之前park 之后复制代码在上面的代码当中主线程会先进行unpark操作，然后线程thread才进行park操作，这种情况下程序也可以正常执行。但是如果是signal的调用在await调用之前的话，程序则不会执行完成，比如下面的代码：
import java.util.concurrent.TimeUnit;import java.util.concurrent.locks.Condition;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class Demo03 { private static final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); private static final Condition condition = lock.newCondition(); public static void thread() throws InterruptedException { lock.lock(); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(5); condition.await(); System.out.println("等待完成"); }finally { lock.unlock(); } } public static void mainThread() { lock.lock(); try { System.out.println("发送信号"); condition.signal(); }finally { lock.unlock(); System.out.println("主线程解锁完成"); } } public static void main(String[] args) { Thread thread = new Thread(() -> { try { thread(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }); thread.start(); mainThread(); }}复制代码上面的代码输出如下：
发送信号主线程解锁完成复制代码在上面的代码当中“等待完成“始终是不会被打印出来的，这是因为signal函数的调用在await之前，signal函数只会对在它之前执行的await函数有效果，对在其后面调用的await是不会产生影响的。
那是什么原因导致的这个效果呢？
其实JVM在实现LockSupport的时候，内部会给每一个线程维护一个计数器变量_counter，这个变量是表示的含义是“许可证的数量”，只有当有许可证的时候线程才可以执行，同时许可证最大的数量只能为1。当调用一次park的时候许可证的数量会减一。当调用一次unpark的时候计数器就会加一，但是计数器的值不能超过1。
当一个线程调用park之后，他就需要等待一个许可证，只有拿到许可证之后这个线程才能够继续执行，或者在park之前已经获得一个了一个许可证，那么它就不需要阻塞，直接可以执行。
在前文当中我们已经介绍了locksupport的原理，它主要的内部实现就是通过许可证实现的：
在我们自己实现的Parker当中我们也可以给每个线程一个计数器，记录线程的许可证的数目，当许可证的数目大于等于0的时候，线程可以执行，反之线程需要被阻塞，协议具体规则如下：
因为涉及线程的阻塞和唤醒，我们可以使用可重入锁ReentrantLock和条件变量Condition，因此需要熟悉这两个工具的使用。
private final ReentrantLock lock; // 用于保护临界去private final HashMap permits; // 许可证的数量private final HashMap conditions; // 用于唤醒和阻塞线程的条件变量复制代码 public Parker() { lock = new ReentrantLock(); permits = new HashMap<>(); conditions = new HashMap<>();}复制代码public void park() { Thread t = Thread.currentThread(); // 首先得到当前正在执行的线程 if (conditions.get(t) == null) { // 如果还没有线程对应的condition的话就进行创建 conditions.put(t, lock.newCondition()); } lock.lock(); try { // 如果许可证变量还没有创建 或者许可证等于0 说明没有许可证了 线程需要被挂起 if (permits.get(t) == null || permits.get(t) == 0) { permits.put(t, -1); // 同时许可证的数目应该设置为-1 conditions.get(t).await(); }else if (permits.get(t) > 0) { permits.put(t, 0); // 如果许可证的数目大于0 也就是为1 说明线程已经有了许可证因此可以直接被放行 但是需要消耗一个许可证 } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); }}复制代码public void unpark(Thread thread) { Thread t = thread; // 给线程 thread 发放一个许可证 lock.lock(); try { if (permits.get(t) == null) // 如果还没有创建许可证变量 说明线程当前的许可证数量等于初始数量也就是0 因此方法许可证之后 许可证的数量为 1 permits.put(t, 1); else if (permits.get(t) == -1) { // 如果许可证数量为-1，则说明肯定线程 thread 调用了park方法，而且线程 thread已经被挂起了 因此在 unpark 函数当中不急需要将许可证数量这是为0 同时还需要将线程唤醒 permits.put(t, 0); conditions.get(t).signal(); }else if (permits.get(t) == 0) { // 如果许可证数量为0 说明线程正在执行 因此许可证数量加一 permits.put(t, 1); } // 除此之外就是许可证为1的情况了 在这种情况下是不需要进行操作的 因为许可证最大的数量就是1 }finally { lock.unlock(); }}复制代码import java.util.HashMap;import java.util.concurrent.locks.Condition;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class Parker { private final ReentrantLock lock; private final HashMap permits; private final HashMap conditions; public Parker() { lock = new ReentrantLock(); permits = new HashMap<>(); conditions = new HashMap<>(); } public void park() { Thread t = Thread.currentThread(); if (conditions.get(t) == null) { conditions.put(t, lock.newCondition()); } lock.lock(); try { if (permits.get(t) == null || permits.get(t) == 0) { permits.put(t, -1); conditions.get(t).await(); }else if (permits.get(t) > 0) { permits.put(t, 0); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } } public void unpark(Thread thread) { Thread t = thread; lock.lock(); try { if (permits.get(t) == null) permits.put(t, 1); else if (permits.get(t) == -1) { permits.put(t, 0); conditions.get(t).signal(); }else if (permits.get(t) == 0) { permits.put(t, 1); } }finally { lock.unlock(); } }}复制代码 其实在JVM底层对于park和unpark的实现也是基于锁和条件变量的，只不过是用更加底层的操作系统和libc(linux操作系统)提供的API进行实现的。虽然API不一样，但是原理是相仿的，思想也相似。
比如下面的就是JVM实现的unpark方法：
void Parker::unpark() { int s, status; // 进行加锁操作 相当于 可重入锁的 lock.lock() status = pthread_mutex_lock(_mutex); assert (status == 0, "invariant"); s = _counter; _counter = 1; if (s < 1) { // 如果许可证小于 1 进行下面的操作 if (WorkAroundNPTLTimedWaitHang) { // 这行代码相当于 condition.signal() 唤醒线程 status = pthread_cond_signal (_cond); assert (status == 0, "invariant"); // 解锁操作 相当于可重入锁的 lock.unlock() 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 { // 如果有许可证 也就是 s == 1 那么不许要将线程挂起 // 解锁操作 相当于可重入锁的 lock.unlock() pthread_mutex_unlock(_mutex); assert (status == 0, "invariant"); }}复制代码JVM实现的park方法，如果没有许可证也是会将线程挂起的：
在本篇文章当中主要介绍啦lock support的用法以及它的大致原理，以及介绍啦我们自己该如何实现类似lock support的功能，并且定义了我们自己实现lock support的大致协议，整个过程还是比较清晰的，我们只是实现了lock support当中两个核心方法，其他的方法其实也类似，原理差不多，在这里咱就实现一个乞丐版的lock support的吧！！！
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