实现线程主要有三种方式:使用内核线程实现,使用用户线程实现和使用用户线程加轻量级进程混合实现。
使用内核线程实现
内核线程(KLT,Kernel-Level Thread),直接由操作系统内核(Kernel,即内核)支持的线程。由内核来完成线程切换,内核通过操纵调度器(Scheduler)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,这样操作系统就有能力同时处理多件事情,支持多线程的内核叫做多线程内核。
程序一般不会去直接使用内核线程,而是去使用内核线程的一种高级接口——轻量级进程(LWP),即通常意义上的线程*。由于每个轻量级进程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。*轻量级进程与内核线程之间1:1关系称为一对一的线程模型。
内核线程保证了每个轻量级进程都成为一个独立的调度单元,即时有一个轻量级进程在系统调用中阻塞了,也不会影响整个进程的继续工作。
局限:基于内核线程实现,因此各线程操作等需要系统调用,系统调用代价高,需要在用户态和内核态来回切换,其次,每个轻量级进程都需要一个内核线程的支持,因此轻量级进程要消耗一定的内核资源,如内核线程的栈空间,因此一个系统支持轻量级进程的数量是有限的。
使用用户线程实现
广义上,内核线程以外,就是用户线程。轻量级也算用户线程,但轻量级进程的实现始终是建立在内核上的,许多操作都要进行系统调度,效率会受到限制。
狭义上,用户线程指完全建立在用户空间的线程库上。这种线程不需要切换内核态,效率非常高且低消耗,也可以支持规模更大的线程数量,部分高性能数据库中的多线程就是由用户线程实现的。这种进程与用户线程之间1:N的关系称为一对多的线程模型。
用户线程优势在于不需要系统内核支援,劣势也在于没有系统内核的支援,所有的线程操作都是需要用户程序自己处理。阻塞处理等问题的解决十分困难,甚至不可能完成。所以使用用户线程会非常复杂。
用户线程加轻量级进程混合实现
内核线程与用户线程混合使用。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,大大降低整个进程被完全阻塞的风险。用户线程与轻量级进程比例是N:M。
Java线程的实现
JDK1.2之前,绿色线程——用户线程。JDK1.2——基于操作系统原生线程模型来实现。Sun JDK,它的Windows版本和Linux版本都使用一对一的线程模型实现,一条Java线程就映射到一条轻量级进程之中。
Solaris同时支持一对一和多对多。
来源:https://www.cnblogs.com/glorybai/p/11219021.html