Java线程——线程模型理解

文章目录

1. 线程分类
2. 线程模型
3. 各语言使用线程模型

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线程分类

• 内核线程：有操作系统内核支持的线程，这种线程有内核来完成线程切换
• 用户线程：从广义上来讲，一个线程不是内核线程，就是用户线程；额下一上的用户线程是建立在用户空间的线程库上，系统内核不感知线程存在的实现，用户线程的加你、同步、销毁和调度完全在用户状态中完成。

线程模型

• 一对一线程模型
  • 实现方式：使用内核线程实现
  • 相关概念
    • 调度器（Thread Scheduler）：内核通过操纵调度器对内核线程进行调度，并负责将线程的任务映射到各个处理器上
    • 轻量级进程（LWP）：属于用户线程，每个LWP都由一个内核线程支持，因此只有先支持内核线程，才能有轻量级进程。
  • 定义：轻量级进程和内核线程之间1:1的关系称为一对一线程模型。
  • 优点：实现简单，有内核分配处理线程的调度
  • 缺点
    • 所有线程的操作，比如创建、析构、同步都需要系统进行调用，系统调用的代价相对较高，需要在内核态和用户态相互切换
    • 每一个轻量级进程都需要一个内核线程来支持，因此需要消耗一定的内核资源。因此一个系统支持内核线程的数量是有限制的
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• 一对多线程模型
  • 实现方式：使用用户线程实现
  • 定义：用户线程是完全建立在用户控制的线程库上，系统内核是不需要感知线程存在的。如果线程实现得当，就可以支持规模更大的线程数量。这种进程与用户线程之间1：N的关系称之为一对多模型。
  • 优点：不需要内核支援，消耗低
  • 缺点
    • 实现复杂——所有的的线程操作，比如创建、切换、调度等都需要用户去考虑
    • 由于多个用户线程对应到同一个内核线程，如果其中一个用户线程阻塞，那么该其他用户线程也无法执行；
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• 多对多线程模型
  • 实现方式：内核线程与用户线程一起使用
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各语言使用线程模型

• Java:一对一线程模型
• Go:多对多线程模型
• Python：多对一线程模型