并发不一定要依赖多线程（如PHP的多进程并发），但在Java中谈论并发，大多数都与线程脱不开关系。

线程的实现

线程是CPU调度的基本单位。

Thread类与大部分的Java API有显著的差别，它的所有关键方法都是声明为Native的。
意味着这个方法没有使用或无法使用平台无关的手段来实现。

内核线程(Kernel-Level Thread，KLT)

直接由操作系统内核(Kermel,下称内核)支持的线程
由内核来完成线程切换，内核通过操纵调度器(Sheduler) 对线程进行调度，并负责将线程的任务映射到各个处理器上。
每个内核线程可以视为内核的一个分身,这样OS就有能力同时处理多件事情，支持多线程的内核就叫做多线程内核(Multi-Threads Kernel )。

程序一般不会直接去使用KLT，而使用KLT的一种高级接口即轻量级进程(Light Weight Process，LWP)，即我们通常意义上所讲的线程，由于每个LWP都由一个KLT支持，因此只有先支持KLT，才能有LWP。这1：1的关系称为一对一的线程模型。

• 局限性
  由于是基于KLT实现的，所以各种线程操作，如创建、析构及同步，都需要进行系统调用。而系统调用的代价相对较高，需要在用户态和内核态中来回切换
  其次，每个LWP都需要有一个KLT的支持，因此LWP要消耗一定的内核资源（如KLT的栈空间），因此一个系统支持LWP的数量是有限的
  #用户线程
  创建，切换和调度各种细节都需要考虑，实现及其困难，已被java、ruby等语言放弃

用户线程混合轻量级进程

Java线程的实现

用户线程还是完全建立在用户空间中，因此用户线程的创建、切换、析构等操作依然廉价，并且可以支持大规模的用户线程并发。

os提供支持的轻量级进程则作为用户线程和内核线程之间的桥梁，这样可以使用内核提供的线程调度功能及处理器映射，并且用户线程的系统调用要通过轻量级线程来完成，大大降低了整个进程被完全阻塞的风险。
在这种混合模式中，用户线程与轻量级进程的数量比是不定的，即为N :M 的关系

许多Unix 系列的os，如Solaris、HP-UX 等都提供了N: M 的线程模型实现。

Java 线程

JDK 1.2 之前是基于称为“绿色线程”(Green-Threads )的用户线程实现
在JDK 1.2 中替换为基于操作系统原生线程模型来实现
因此，在目前的JDK 版本中，操作系统支持怎样的线程模型，在很大程度上决定了Java 虚拟机的线程是怎样映射的，这点在不同的平台上没有办法达成一致，虚拟机规范中也并未限定Java 线程需要使用哪种线程模型来实现。
线程模型只对线程的并发规模和操作成本产生影响，对Java 程序的编码和运行过程来说，这些差异都是透明的。
对于Sun JDK 来说，它的Windows 版与Linux版都是使用一对一的线程模型实现的，一条Java线程就映射到一条轻量级进程之中，因为Windows 和Linux系统提供的线程模型就是一对一的。
而在Solaris 平台中，由于操作系统的线程特性可以同时支持一对一(通过Bound
Threads或Alternate Libthread实现)及多对多( 通过LWP/Thread Based Synchronization实现) 的线程模型，因此在Solaris 版的JDK 中也对应提供了两个平台专有的虚拟机参数：

-XX:+UseLWPSynchronization （默认值) 
-XX:+UseBoyndThreads

  

 

  
1
  
2
 

明确指定虚拟机使用哪种线程模型。

Java线程调度

• 线程调度
  系统为线程分配处理器使用权的过程，主要调度方式有两种
  • 协同式线程调度(Cooperative Threads-Scheduling）
  • 抢占式线程调度(Preemptive Threads-Scheduling )

使用协同式调度的多线程系统，线程执行时间由线程本身控制，线程把自己工作执行完后，要主动通知系统切换到另外一个线程上。
协同式多线程

• 最大好处
  实现简单，而且由于线程要把自己的事情干完后才进行线程切换,切换操作对线程是可知的，所以没有什么线程同步的问题
• 坏处也很明显
  线程执行时间不可控制

使用抢占式调度的多线程系统，那么每个线程将由系统来分配执行时间，线程的切换不由线程本身决定，在这种实现线程调度的方式下，线程执行时间系统可控的
Java使用的线程调度方式就是抢占式调度

虽然Java线程调度是系统自动完成的，但是我们还是可“建议”系统给某些线程多分配一点执行时间，可以通过设置线程优先级来完成。Java 语言一共设置了10个级别的线程优先级(Thread.MIN_PRIORITY 至Thread.MAX_PRIORITY )，在两个线程同时处于Ready 状态时，优先级越高的线程越容易被系统选择执行。

Java 的线程是通过映射到系统的原生线程上来实现的，所以线程调度最终还是取决于OS，虽然现在很多OS都提供线程优先级的概念，但是并不见得能与Java线程的优先级对应，如Solaris中有2147483648 (232 )种优先级，但Windows中就只有7种，比Java 线程优先级多的系统还好说，中间留下一点空位就可以了,但比Java线程优先级少的系统，就不得不出现几个优先级相同的情况了

不仅仅是说在一些平台上不同的优先级实际会变得相同这一点，还有其他情况让我们不能太依赖优先级:优先级可能会被系统自行改变。
例如，在Windows 系统中存在一个称为“优先级推进器”(Priority Boosting，当然它可以被
关闭掉) 的功能，它的大致作用就是当系统发现一个线程执行得特别“勤奋努力”的话，可能会越过线程优先级去为它分配执行时间。因此，我们不能在程序中通过优先级完全准确地判断一组状态都为Ready 的线程将会先执行哪一个

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