【轉】java jvm 線程 與作業系統線程

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Java的目標是要跨平台，而不同的作業系統(如類Unix和Windows)其任務調度機制有很大的不同，故Java在JVM層面抽象了一套自己的線程機制，用以映射不同的作業系統的任務調度。如你所述的一些缺點，Java在1.1版本之後，這個線程模組就是基於核心層級線程[1]。

首先，如果一個機器上只有一個邏輯CPU，此時系統調度器通過輪換時間片的方式來調度任務，所以不存在真正的並行，只是並發；只有多個邏輯CPU的情形下，才會出現並行；

其次，對於不同的作業系統，其任務調度機制不同：

1. 對於類Unix系統而言，一般都是進程作為任務的調度單位，也即是作業系統調度器，只會針對進程來分配CPU等資源。由於進程彼此獨立，相互不可進行直接存取，這增加了應用的通訊成本。所以後面有了微進程，微進程與進程不同的是，允許一定程度上，彼此可以直接進行訪問，詳細可參考LinuxThreads。JVM在一些類Unix平台下，就是將線程映射到作業系統的微進程，來實現線程調度。這樣多線程能夠直接被系統調度器進行調度，與此對應的就是其線程的建立和銷毀的成本就比較高，而且JVM的線程優先順序很難進行匹配，無法提供確切的保證，僅僅是個hint。需要說明的是在linux2.6之後，LinuxThreads被NPTL所取代，NPTL提供了1:1形式的執行緒模式，即每個線程一一對應一個核心調度實體，這樣即是核心層級的線程。同樣NPTL額外提供可替換的M:N模型Thread。
   linux下jvm建立Thread的調用（openJDK-6-src-b27中的os_linux.cpp中的bool os::create_thread(Thread* thread, ThreadType thr_type, size_t stack_size)中調用以下API）：
   int ret = pthread_create(&tid, &attr, (void* (*)(void*)) java_start, thread);
   具體的後續調用跟蹤，請參考pthread的實現；
2. 對於Windows系統而言，從其一開始線程就是系統進行調度的最小單位，即Wiki[Thread]中所述的1:1模型。而對於使用者態線程和核心態線程，一般是針對N:1模型和M:N模型，即多個使用者態線程映射到一個核心線程，系統調度器的調度單位是核心態線程，對使用者態線程一無所知。個人對windows的執行緒模式不是十分瞭解，按照NPTL和Wiki[Thread]和中的描述，覺得windows直接將線程作為調度單位，不存在使用者態線程和核心態線程的區別。需要說明的是，JVM定義的線程優先順序和Windows的線程優先順序能夠很好地匹配。
   windows下jvm建立Thread的調用-（openJDK-6-src-b27中的os_windows.cpp中的bool os::create_thread(Thread* thread, ThreadType thr_type, size_t stack_size)中調用以下API）：
   HANDLE thread_handle = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, (unsigned)stack_size, (unsigned (__stdcall *)(void*)) java_start, thread, CREATE_SUSPENDED | STACK_SIZE_PARAM_IS_A_RESERVATION, &thread_id);
   具體後續調用請參考windows的API;

最後，回答你的問題：

1. Java的多線程不是騙人，針對不同的作業系統進行適配，確實實現了並發和並行；
2. 使用者層級線程通常發生在進程層級，一般通過系統調用等不同的實現方式來類比實現並發，而核心層級線程則一般由系統的調度器來調度，是原生層級的並發；
3. 核心層級線程有系統調度器調度，肯定可以享受多核的好處，而使用者層級線程是通過類比實現調度，由於其映射的調度實體(進程或者映射的核心級線程)才是系統調度器的調度單位，所以與核心級線程相比，其對資源的訪問確實存在一定的限制。詳細的內容或者想繼續深入瞭解，請再多參考參考wiki等文獻

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