前言

在2018年的夏天，我开始了Java学习之路。当时我才学完C++，面向对象，数据结构。还没学到操作系统和网络，所以当我学到Java的并发之后，发现了线程这个概念。并且学会了怎么使用线程，我当时以为这是Java独有的，直到学完操作系统才知道，原来线程是操作系统级别的概念，那么一个疑惑就出现了，Java线程和操作系统线程，有什么关系呢？
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基础知识

为了能够更加让读者更加平缓的理解，所以我们首先来点基础知识。首先是线程。

线程:线程是一种轻量级的进程，这是大家的共识。线程是进程中的一个执行流，同一进程里面的多个线程共享进程的资源。这个解释我想基本了解线程的人都很清楚，这也是面试常用的回答。那你有没有想过，线程在操作系统里面到底是什么样子呢？关于这个问题的回答，我有过一个分享：从源码角度理解线程
在这个文章里，我从Linux源码的角度说明了线程在操作系统中的表现形式以及调度。这里不再展开。

Java线程。Java语言里面的线程，定义在Jdk里面:java.lang.Thread类表示的一个结构。

Java创建进程的方式: 这个我们说几个常见的，不用苛求穷尽所有方式(要是那样有点孔乙己的茴香豆的茴字有几种写法)。

• 继承Thread类，复写run方法。
• 实现Runnable接口
• 实现Callable接口
• 线程池
  这是四种最常用的，当然还有反射等，哪个不太常见。这四种其实大同小异，1和2基本就是一个意思，在上面的图也看到了，继承Thread类其实和实现Runnable接口区别不大，Thread本身也是在实现Runnable接口。

JNI方法：Java Native Interface。Java本地接口。众所周知Java是跨平台的，Java实现跨平台的核心是：JVM。Java会被编译成字节码，然后虚拟机执行字节码。Java之所以跨平台，是因为有了JVM这个翻译官。JVM在不同的平台是不一样的，但是对于同一份字节码，不同的JVM会翻译成当前环境能够执行的命令，比如在Linux和Windows上。那么如果有些方法，确实是需要调用操作系统提供的函数呢？不如分配直接内存(Direct Memory),这个是依赖了malloc函数。JNI提供了和本地方法交互的方式。所以JNI可以简单的理解为，使用在Java里面，调用C++/C实现的方法(因为os里面大部分都是c/c++实现的)。

JDK的结构：可能很多人都没看过JDK源码，以openJDK为例子：

可以看到，jdk里面有大量的我们常用的工具包，以及JVM，这里的JVM是hotspot虚拟机，在第三个目录。这也就是大家常说的，JDK包括了JVM的原因。

JDK中的JNI方法JNI方法主要分两大类，一种是我们自己实现的，另一种是JDK自带的。JDK中有很多方法都是JNI方法，对于这种方法，Java使用关键字native修饰。比如常见的hashcode方法

这个方法的具体实现JVM里面，执行的时候动态链接的。在src/share/vm/synchonizer.cpp中：

了解了这些，可以开始接下来的探索了。

new Thread 发生了什么

可以看到，new Thread之后，其实是进了init方法。

看一下init方法做了啥。前边的参数校验去掉之后，可以看到init其实是在对Thread类的成员做一下赋值，至于都代表啥意思，暂时不关注。只需要关注光标所在的地方，这里的target，其实就是传进来的具体的执行逻辑，也就是一个Runnable的实现。

这里就完成了创建，似乎没什么东西。确实，因为创建之后，还要做启动。调用satrt函数。

Start

可以看到，start的逻辑，似乎很简单，也没啥东西。首先这个方法是synchornized的，这个很好理解，因为这个对象可能多个其他线程持有，所以这里需要同步，防止多次启动。然后就是try里面的逻辑，satrt0(),这是个native方法，说明实现不在这里，在JDK里面。src/java.base/share/native/libjava/Thread.c

这里只是定义了方法列表，真正的实现在:hotspot/share/prims/jvm.cpp里面。

前边是参数校验，核心逻辑在第2897行，这里thread_entry就是我们传进来的runnable接口，sz是栈的大小，这里new了一个JavaThread，那么这个JavaThread到底是啥？

Java Thread

javaThread类的定义在:hotspot/runtime/thread.hpp里面：

可以看到，这里是继承了Thread类。了解C++的人应该明白，hpp或者.h都是类的定义，真正的实现在.cpp中，所以JavaThread的构造函数在thread.cpp中：

这里新建线程是通过调用os::create_thread实现的，好了，现在只需要搞明白os::create_thread就知道咋回事了。

os::create_thread

在不同的操作系统中创建线程的方式肯定是不一样的，虽然现在大部分都遵循posix标准。但是还是有一些区别，JVM把这些操作系统之间有区别的系统调用，放在了一个地方：os包下面。

我们这里只看Linux，create_thread在linux里面的实现。在os_linux.cpp中

765行基本可以看到，其实create_thread，就是系统调用pthread_create.到这里，其实就明白了Java线程和操作系统线程的关系了。

总结

看完上面总结一下。

• Java线程其实和操作系统线程一一对应，创建一个Java线程就是创建了一个操作系统线程。
• Java通过jdk中的JNI方法，来实现调用操作系统的pthread_create函数。
• Java自己不做线程的调度，其实调度都是通过操作系统完成。这和golang的goroutine有本质的区别。
  但是其实还是有很多疑问在里面。
  • 我们的参数怎么传递到操作系统呢
  • Java怎么获取线程的状态
  • Callable类型的线程也是这样吗它是怎么得到返回值的？
    这个我们接下来再说！
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