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Java線程的實(shí)現(xiàn)

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摘要:線程使用的是堆外內(nèi)存空間。也就是說(shuō),進(jìn)程內(nèi)部會(huì)嘗試?yán)玫膬?nèi)核線程去參與實(shí)際的調(diào)度,而自己使用調(diào)用作為中間橋梁與自己的程序進(jìn)行交互。基于用戶線程,的實(shí)現(xiàn)是否可以沒(méi)有中間這一層映射,自己的線程直接由來(lái)調(diào)度,或許理論上效率更高。

一個(gè)線程的啟動(dòng)是需要通過(guò)Thread.start()方法來(lái)完成的(也只有start才完成一個(gè)線程的真正創(chuàng)建,new Thread不算),這個(gè)方法會(huì)調(diào)用本地方法JNI來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)真正意義上的線程,或者說(shuō)只有start成功調(diào)用后由OS分配線程資源,才能叫做線程,而在JVM中分配的Thread對(duì)象只是與只對(duì)應(yīng)的外殼。

輕量級(jí)進(jìn)程

線程為輕量級(jí)進(jìn)程,多個(gè)線程共享一個(gè)進(jìn)程資源,對(duì)于OS的許多資源的分配和管理(例如內(nèi)存)通常都是進(jìn)程級(jí)別的,線程只是OS調(diào)度的最小單位,線程相對(duì)進(jìn)程更加輕量一些,它的上下文信息會(huì)更少,它的創(chuàng)建與銷毀會(huì)更加簡(jiǎn)單,線程因?yàn)槟撤N原因掛起后不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)進(jìn)程被掛起,一個(gè)進(jìn)程中又可以分配許多的線程。但是某個(gè)線程占用過(guò)多資源會(huì)導(dǎo)致整個(gè)進(jìn)程宕機(jī)。線程使用的是堆外內(nèi)存空間。

啟動(dòng)線程

start方法怎么啟動(dòng)線程的:

(1)基于Kernel Thread(KLT)的映射來(lái)實(shí)現(xiàn)(Java采用此方案)

KLT是內(nèi)核線程,內(nèi)核線程由OS直接完成調(diào)度切換,它相對(duì)應(yīng)用程序的線程來(lái)講只是一個(gè)接口,外部程序會(huì)使用一種輕量級(jí)進(jìn)程(Light Weight Process,LWP)來(lái)與KLT進(jìn)行一對(duì)一的接口調(diào)用。也就是說(shuō),進(jìn)程內(nèi)部會(huì)嘗試?yán)肙S的內(nèi)核線程去參與實(shí)際的調(diào)度,而自己使用API調(diào)用作為中間橋梁與自己的程序進(jìn)行交互。

(2)基于用戶線程(User Thread,UT)的實(shí)現(xiàn)

是否可以沒(méi)有中間這一層映射,自己的線程直接由CPU來(lái)調(diào)度,或許理論上效率更高。不過(guò)這樣實(shí)現(xiàn)時(shí),用戶進(jìn)程需要關(guān)注的抽象層次會(huì)更低一些,跳過(guò)OS更加接近CPU,即自己要去做許多OS要做的事情,自然的OS的調(diào)度算法、創(chuàng)建、銷毀、上下文切換、掛起等等都要自己要搞定(CPU只做計(jì)算),這樣做顯然很麻煩,有人嘗試了,后來(lái)放棄了。

(3)混合實(shí)現(xiàn)方式

設(shè)計(jì)理念是既希望保留Kernel線程原有的架構(gòu),又想使用用戶線程,輕量級(jí)進(jìn)程依然與Kernel線程一一對(duì)應(yīng),唯一的變化就是輕量級(jí)進(jìn)程不再與進(jìn)程直接掛鉤,而是與用戶線程掛鉤,用戶線程不一定必須與輕量級(jí)進(jìn)程一一對(duì)應(yīng),而是多對(duì)多,就像在使用一個(gè)輕量級(jí)進(jìn)程列表一樣,增加了一層來(lái)解除輕量級(jí)進(jìn)程與原進(jìn)程之間的耦合。

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