java是怎么开启线程的 ？ --原理浅析并学用JNI技术验证
关于操作系统的线程 linux操作系统的线程控制原语
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
void *(*start_routine) (void *), void *arg);
可以在linux系统下面通过man手册查看该函数的定义
根据man配置的信息可以得出pthread_create会创建一个线程，这个函数是linux系统的函数，可以用C
或者C++直接调用，上面信息也告诉程序员这个函数在pthread.h， 这个函数有四个参数
linux上启动一个线程的代码：
//头文件
#include
#include
//定义一个变量，接受创建线程后的线程id
pthread_t pid;
//定义线程的主体函数
void* thread_entity(void* arg) {
printf("i am new Thread! from c");
}
int main() {
//调用操作系统的函数创建线程，注意四个参数
pthread_create(&pid,NULL,thread_entity,NULL);
usleep(100);
printf("main\n");
return 0;
}
在java代码里启动一个线程的代码
public class Example4Start {
public static void main(String[] args) {
Thread thread = new Thread(){
@Override
public void run() {
System.out.println("i am new Thread! from java ");
}
};
thread.start();
}
}
这里启动的线程和上面我们通过linux的pthread_create函数启动的线程有什么关系呢？只能去可以查
看start()的源码了,看看java的start()到底干了什么事才能对比出来。start方法的源码的部分截图
可以看到这个方法最核心的就是调用了一个start0方法，而start0方法又是一个native方法，故而如果要搞明白start0我们需要查看Hotspot的源码，好吧那我们就来看一下Hotspot的源码吧，Hotspot的源码怎么看么？一般直接看openjdk的源码，openjdk的源码如何查看、编译调试？
在没有openjdk的情况下，我们做一个大胆的猜测，java级别的线程其实就是操作系统级别的线程，什么意思呢？说白了我们大胆猜想 star----->start0------------>ptherad_create
我们鉴于这个猜想来模拟实现一下java启动线程
package com.shadow.app;
public class EnjoyThread {
public static void main(String[] args) {
//自己定义的一个类
EnjoyThread enjoythread =new EnjoyThread();
enjoythread.start0();
}
//本地方法
private native void start0();
}
这里我们让自己写的start0调用一个本地方法，在本地方法里面去启动一个系统线程，好吧我们写一个c程序来启动本地线程
本地方法的代码编写
thread.c
#include
#include
//定义变量接受线程id
pthread_t pid;
//线程的主体方法相当于 java当中的run
void* thread_entity(void* arg) {
//子线程死循环
while(1){
//睡眠100毫秒
usleep(100);
//打印
printf("I am new Thread\n");
}
}
//c语言的主方法入口方法，相当于java的main
int main() {
//调用linux的系统的函数创建一个线程
pthread_create(&pid,NULL,thread_entity,NULL);
//主线程死循环
while(1){
//睡眠100毫秒
usleep(100);
//打印
printf("I am main\n");
}
return 0;
}
java利用JNI调用本地方法
1、首先编写好java类
package com.shadow.app;
public class EnjoyThread {
//装载库，保证JVM在启动的时候就会装载，故而一般是也给static
static {
System.loadLibrary( "EnjoyThreadNative" );
}
public static void main(String[] args) {
EnjoyThread enjoyThread =new EnjoyThread();
enjoyThread.start0();
}
private native void start0();
}
2、然后传到linux系统上面，继而利用javac命令编译好这个java类（这里编译好这个java类主要为了后面你要运行它来测试）
编译java文件最好是在包的目录下面运行javac命令
javac EnjoyThread.java
编译好结果是包路径下面除了EnjoyThread.java 还会多一个EnjoyThread.class的文件
3、跟着利用javac -h . xx.java命令 来编译一个头文件
也最好是在包路径下面
javac -h . EnjoyThred.java
编译好的结果是多了一个.h的文件
4、现在把我们前面写好的thread.c来改改
在修改threadNew.c之前先打开刚刚编译好的.h文件，找到那个方法，复制方法名
方法名：Java_com_shadow_app_EnjoyThread_start0
threadNew.c
#include
#include
//定义变量接受线程id
pthread_t pid;
//线程的主体方法相当于 java当中的run
void* thread_entity(void* arg) {
//子线程死循环
while(1){
//睡眠100毫秒
usleep(100);
//打印
printf("I am new Thread\n");
}
}
//这个方法名字需要参考.h当中的方法名字，打开.h文件，复制方法名过来
//参数固定
Java_com_shadow_app_EnjoyThread_start0(JNIEnv *env, jobject c1) {
//调用linux的系统的函数创建一个线程
pthread_create(&pid,NULL,thread_entity,NULL);
//主线程死循环
while(1){
//睡眠100毫秒
usleep(100);
//打印
printf("I am main\n");
}
}
5、编译这个threadNew.c为一个so文件，这样才能被java程序加载到
gcc -fPIC -I /home/shadows/soft/jdk11/include -I
/home/shadows/soft/jdk11/include/linux -shared -o libxxx.so threadNew.c
注意这个libxxx; lib是固定的xxx可以随意，但是得和你的java代码对应
static {
//如果你是libxxx；这里就写xxx
System.loadLibrary( "xxx" );
}
6、把so文件所在的目录添加到系统变量，不然java还是load不到
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/shadows/tools/enjoy/com/shadow/app/
最后运行我们前面写好的那个java文件(记得到包的外面去运行java命令)
java com.xxxx.xxxx.EnjoyThread
可以看到有两个线程在跑，其中一个线程就是我们自己用java代码启动的
小结
由此可见，java的线程模型是和操作系统线程一一对应的，不像Go语言等其他语言使用协程，java中并没有协程这个概念。这样解释了以前AQS框架为什么比synchronization性能强大，因为它锁大部分操作都没有到操作系统里面去，而后者则大部分调到了操作系统层面，需要等cpu来分配，效率就大打折扣了，在java层面就搞定了。而这样的方法还能继续帮我们理解了什么是用户态，什么是内核态，偏向锁，重量级锁等原理。