java线程启动原理分析

Z时代
2024-01-10
分类：综合

java

一、前言
不知道哪位古人说：人生三大境界。第一境界是：看山是山看水是水；第二境界是看山不是山看水不是水；第三境界：看山还是山看水还是水。
其实我想对于任何一门技术的学习都是这样。
形而上下者为之器，形而上者为之道。一直很喜欢自己大一的高数老师，老师是老教授了，他讲数学，会引申到建筑学，计算机科学，以及哲学再到生活中的常识。也能从其他学科、日常生活中，提取出数学的概念。我想，这就是形而上者了。
不胜望之
不多言，这里我们来深入java底层，看下java表皮之下的筋肉以及内脏。

二、从一段代码展开
package thread;

/**
* @author xuyuanpeng
* @version 1.0
* @date 2019-05-17 17:04
*/
public class ThreadMain {
public static void main(String[] args) {
Thread thread=new Thread(() -> {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});

Thread t2=new Thread(() -> {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});

log("线程1开始");
thread.start();
log("线程1结束");

log("线程2开始");
t2.run();
log("线程2结束");
}

public static void log(String msg){
System.err.print(System.currentTimeMillis());
System.out.println(">>>"+msg);
}
public static void log(){
log("");
}
}
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这里可以思考下输出的结果：
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铛铛铛档

Connected to the target VM, address: ‘127.0.0.1:51304’, transport: ‘socket’
1558085396255>>>线程1开始
1558085396255>>>线程1结束
1558085396255>>>线程2开始
1558085397255>>>线程2结束
Disconnected from the target VM, address: ‘127.0.0.1:51304’, transport: ‘socket’

细心的同学肯定已经发现了
线程1是start的方式启动，而线程2是run方法启动
差异在哪？
线程1执行start，并没有阻塞线程
而线程2的run方法，阻塞了线程。何改咯？┓( ´∀` )┏
为什么是这样的呢？start与run的区别究竟在哪呢？让我们深入她，张爱玲说，了解一个女人最好的通道就是XX，所以让我们深入她，再了解她。

三、JDK源码分析
1、start方法
public synchronized void start() {
/**
/**
* Causes this thread to begin execution; the Java Virtual Machine
* calls the <code>run</code> method of this thread.
*
* 1、start方法将导致当前线程开始执行。由JVM调用当前线程的run方法。
*
* The result is that two threads are running concurrently: the
* current thread (which returns from the call to the
* <code>start</code> method) and the other thread (which executes its
* <code>run</code> method).
*
* 2、结果是调用start方法的当前线程和执行run方法的另一个线程同时运行。
*
* It is never legal to start a thread more than once.
* In particular, a thread may not be restarted once it has completed
* execution.
*
* 3、多次启动线程永远不合法。特别是，线程一旦完成执行就不会重新启动。
*
* @exception IllegalThreadStateException if the thread was already started.
* 如果线程已启动，则抛出异常。
* @see #run()
* @see #stop()
*/
public synchronized void start() {
/**
* This method is not invoked for the main method thread or "system"
* group threads created/set up by the VM. Any new functionality added
* to this method in the future may have to also be added to the VM.
*
* 4、对于由VM创建/设置的main方法线程或“system”组线程，不会调用此方法。
* 未来添加到此方法的任何新功能可能也必须添加到VM中。
*
* A zero status value corresponds to state "NEW".
* 5、status=0 代表是 status 是 "NEW"。
*/
if (threadStatus != 0)
throw new IllegalThreadStateException();

/* Notify the group that this thread is about to be started
* so that it can be added to the group's list of threads
* and the group's unstarted count can be decremented.
*
* 6、通知组该线程即将启动，以便将其添加到线程组的列表中，
* 并且减少线程组的未启动线程数递减。
*
* */
group.add(this);

boolean started = false;
try {
//7、调用native方法，底层开启异步线程，并调用run方法。
start0();
started = true;
} finally {
try {
if (!started) {
group.threadStartFailed(this);
}
} catch (Throwable ignore) {
/* do nothing. If start0 threw a Throwable then it will be passed up the call stack
* 8、忽略异常。如果start0抛出一个Throwable，它将被传递给调用堆栈。
*/
}
}
}
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start方法用synchronized修饰，为同步方法；
虽然为同步方法，但不能避免多次调用问题，用threadStatus来记录线程状态，如果线程被多次start会抛出异常；threadStatus的状态由JVM控制。
使用Runnable时，主线程无法捕获子线程中的异常状态。线程的异常，应在线程内部解决。

2、native start0方法
private native void start0();
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native 是声明本地方法，在此处是JVM中的方法。

3、run方法
/**
* If this thread was constructed using a separate
* <code>Runnable</code> run object, then that
* <code>Runnable</code> object's <code>run</code> method is called;
* otherwise, this method does nothing and returns.
* <p>
* Subclasses of <code>Thread</code> should override this method.
*
* @see #start()
* @see #stop()
* @see #Thread(ThreadGroup, Runnable, String)
*/
@Override
public void run() {
if (target != null) {
target.run();
}
}
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run方法就很简单了，就是回调了Runable的run()接口
导致Thread写的@Overwrite void run() 方法直接是在主线程执行，导致阻塞了主线程。