线程模型及线程池原理

 

线程

• 调度CPU的最小单元，也叫轻量级进程LWP（Light Weight Process）

• 两种线程模型

  • 用户级线程ULT：用户程序实现，不依赖操作系统核心，引用提供创建、同步、调度和管理线程的函数来控制用户线程

    • 优点：不需要用户态/核心态切换，速度快

    • 缺点：内核对ULT无感知，线程阻塞则进程（包括它的所有线程）阻塞

  • 内核级线程KLT：系统内核管理线程，内存保存线程的状态和上下文信息，线程阻塞不会引起进程阻塞，在多处理器系统上，多线程在多处理器上并行运行，线程的创建、调度和管理由内核完成，效率比ULT要慢，比进程操作快

    

    操作系统在运行时会对运行空间（内存条）做逻辑划分，分为用户空间和内核空间，用户程序无法随意访问内核空间，必须通过系统向外暴露的接口进行访问

• java线程

  • 使用的KLT模型：java线程创建时依赖于系统内核，通过JVM调用系统库创建内核线程，内核线程与java-thread是1:1的映射关系

    

    由操作系统来调度，哪个线程由cpu的哪个核来执行

 

线程池原理

1. 为什么使用线程池？

   线程是稀缺资源他的创建和销毁是相对偏重且耗资源的操作，且java线程依赖于内核线程，创建线程需要进行操作系统状态切换，为避免资源过度消耗需设法重用线程执行多个任务，线程池就是一个线程缓存，负责对线程进行统一分配、调优与监控（创建一个线程大概在JVM栈内存分配1M内存空间，并需要切换用户态/内核态，并需要在内核空间分配空间）

2. 什么时候使用线程池？

   单个任务处理时间很短，但需要处理任务的数量很大

3. 线程池优势？

   • 重用存在的线程，减少线程创建，消亡的开销，提高性能

   • 提高响应速度，当任务到达时可以不必等待线程创建立即执行

   • 提高线程可管理性，可统一分配，调优，监控

4. 线程池五种状态

   

5. 执行流程

   

   • 任务首先提交给核心线程，当核心线程都在占用时，新任务放入队列，注意队列已满后，再提交新任务并不是直接提交给非核心任务执行，而是创建非核心线程，非核心线程执行队列中的任务，新任务再放入队列中

   • 核心线程是否会销毁取决于使用者设置