前言
熟悉 Java 併發包的人一定對 LockSupport 的 park/unpark 方法不會感到陌生，它是 Lock（AQS）的基石，給 Lock（AQS）提供了掛起/恢復當前執行緒的能力。
LockSupport 的 park/unpark 方法本質上是對 Unsafe 的 park/unpark 方法的簡單封裝，而後者是 native 方法，對 Java 程式來說是一個黑箱操作，那麼要想了解它的底層實現，就必須深入 Java 虛擬機器的原始碼。
本篇將介紹 park/unpark 方法在 Hotsport 虛擬機器中的具體實現。
Parker 原始碼除錯與分析
在 Hotspot 原始碼中，unsafe.cpp 檔案專門用於為 Java Unsafe 類中的各種 native 方法提供具體實現。
其中 park 方法的實現程式碼如下：
unpark 方法的實現程式碼如下：
兩者的核心操作都是通過委託當前執行緒所關聯的 Parker 物件來完成的（每個執行緒都會關聯一個自己的 Parker 物件），於是，Parker 物件的 park/unpark 方法就成為了我們的焦點。
下面我將聯合 Java 程式與 Hotspot 原始碼一起除錯，觀察 Parker 物件的 park/unpark 方法的內部操作。
其中 Java 程式的程式碼如下：
public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new Thread(() -> {
System.out.println("park開始");
LockSupport.park();
System.out.println("park結束");
}, "t1");
Thread t2 = new Thread(() -> {
System.out.println("unpark開始");
LockSupport.unpark(t1);
System.out.println("unpark結束");
}, "t2");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String input;
System.out.println("輸入“1”啟動t1執行緒，輸入“2”啟動t2執行緒，輸入“quit”退出");
while (!(input = scanner.nextLine()).equals("quit")) {
if (input.equals("1")) {
if (t1.getState().equals(Thread.State.NEW)) {
t1.start();
}
} else if (input.equals("2")) {
if (t2.getState().equals(Thread.State.NEW)) {
t2.start();
}
}
}
}
我們採用遠端除錯的方式執行上面的 Java 程式，然後通過在控制檯輸入“1” 來啟動 t1 執行緒。當 t1 執行緒啟動後，LockSupport.park 方法就會得以執行。
如圖所示，當前 t1 執行緒停在了斷點處，即停在了 Parker::park 方法的第一條語句上。
我們來分析一下該方法主要做的事情。
它首先利用一個原子交換操作將計數器的值改為 0，同時檢查計數器的原值是否大於 0，如果大於 0，表示當前 Parker 物件的 unpark 方法先於 park 方法執行了（因為 unpark 方法會把計數器的值改為 1），那麼本次 park 方法將直接返回，表示取消本次操作。如果計數器的原值不大於 0，則繼續往下執行。
接著判斷當前執行緒是否被標記了中斷，如果是的話就直接返回，否則就通過 pthread_mutex_trylock 函式嘗試加 mutex 鎖，如果加鎖失敗也直接返回。（pthread_mutex_trylock 函式是一個系統呼叫，它會針對作業系統的一個互斥量進行加鎖，加鎖成功將返回 0）。
在我們的除錯中，以上所有條件判斷都不命中，於是執行緒順利地執行到了下圖所示的位置。
圖中斷點處的程式碼相當關鍵，它完成了對 pthread_cond_wait 函式的呼叫，該函式是 Linux 標準執行緒庫（libpthread.so）中的一個系統呼叫，它會使當前執行緒加入作業系統的條件等待佇列，同時釋放 mutex 鎖並使當前執行緒掛起。
Java 中的
wait和await方法提供了和pthread_cond_wait函式同樣的功能，前者本質上是對後者的封裝。如果對pthread_cond_wait函式的具體實現感興趣，可以參考： https://code.woboq.org/userspace/glibc/nptl/pthread_cond_wait.c.html
由於 pthread_cond_wait 函式會使當前執行緒掛起，所以在我點選 "Step Over" 之後，執行緒阻塞在了 pthread_cond_wait 函式上，並等待被喚醒。
下圖顯示了通過 jstack 命令列印的執行緒堆疊資訊，可以看到 t1 執行緒已經處於 waiting (parking) 狀態。
至此，park 操作暫時告一段落。
接下來，我們通過在控制檯輸入“2” 來啟動 t2 執行緒。當 t2 執行緒啟動後，LockSupport.unpark(t1) 就會得以執行。
如圖所示，當前 t2 執行緒停在了斷點處，即停在了 Parker::unpark 方法的第二行程式碼上。
該方法做的事情相對簡單，它先是給當前執行緒加鎖，然後將計數器的值改為 1，接著判斷 Parker 物件所關聯的執行緒是否被 park，如果是，則通過 pthread_mutex_signal 函式喚醒該執行緒，最後釋放鎖。
pthread_mutex_signal 函式通常與 pthread_cond_wait 函式配套使用，其作用是喚醒作業系統中在某個條件變數上等待著的執行緒。
當 unpark 操作完成後，之前被 park 的執行緒將恢復至執行狀態（需要先拿到 mutex 鎖），然後從 pthread_cond_wait 方法中返回，接著執行剩餘程式碼。下圖顯示了Parker::park 方法的剩餘程式碼。
可以看到，當執行緒恢復執行後，計數器的值會再次被置為 0，然後執行緒會釋放鎖，並結束整個 park 操作。
park/unpark 原理總結
每個執行緒都會關聯一個 Parker 物件，每個 Parker 物件都各自維護了三個角色：計數器、互斥量、條件變數。
park 操作：
獲取當前執行緒關聯的 Parker 物件。 將計數器置為 0，同時檢查計數器的原值是否為 1，如果是則放棄後續操作。 在互斥量上加鎖。 在條件變數上阻塞，同時釋放鎖並等待被其他執行緒喚醒，當被喚醒後，將重新獲取鎖。 當執行緒恢復至執行狀態後，將計數器的值再次置為 0。 釋放鎖。
unpark 操作：
獲取目標執行緒關聯的 Parker 物件（注意目標執行緒不是當前執行緒）。 在互斥量上加鎖。 將計數器置為 1。 喚醒在條件變數上等待著的執行緒。 釋放鎖。
補充：jstack 命令和 kill 命令
jstack 命令會給 Java 虛擬機器程式傳送一個 SIGQUIT 訊號，當 Java 虛擬機器收到訊號後，會另起一個執行緒專門執行列印執行緒堆疊的任務。如圖，從 GDB 標籤頁中可以觀察到 SIGQUIT 訊號。
在 Linux 中使用 kill -3 命令也可以實現和 jstack 命令幾乎一樣的效果，這是因為 kill 命令本身就是一個用於給程式傳送訊號的工具，只不過預設傳送的是 SIGTERM 訊號（終止訊號），該訊號用於終止一個程式。可以通過 kill -l 命令檢視所有可用訊號，kill -3 表示傳送 SIGQUIT 訊號。