java當中的線程和操作系統(tǒng)的線程是什么關(guān)系？

關(guān)于操作系統(tǒng)的線程，linux操作系統(tǒng)的線程控制原語

 int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
                          void *(*start_routine) (void *), void *arg);

根據(jù)man配置的信息可以得出pthread_create會創(chuàng)建一個線程，這個函數(shù)是linux系統(tǒng)的函數(shù)，可以用C或者C++直接調(diào)用，上面信息也告訴程序員這個函數(shù)在pthread.h， 這個函數(shù)有四個參數(shù)



在linux上啟動一個線程的代碼：

#include <pthread.h>//頭文件
#include <stdio.h>
pthread_t pid;//定義一個變量，接受創(chuàng)建線程后的線程id
//定義線程的主體函數(shù)
void* thread_entity(void* arg)
{   
    printf("i am new Thread!");
}
//main方法，程序入口，main和java的main一樣會產(chǎn)生一個進程，繼而產(chǎn)生一個main線程
int main()
{
    //調(diào)用操作系統(tǒng)的函數(shù)創(chuàng)建線程，注意四個參數(shù)
    pthread_create(&pid,NULL,thread_entity,NULL);
    //usleep是睡眠的意思，那么這里的睡眠是讓誰睡眠呢？
    //為什么需要睡眠？如果不睡眠會出現(xiàn)什么情況
    usleep(100);
    printf("main\n");
}

假設有了上面知識的鋪墊，那么可以試想一下java的線程模型到底是什么情況呢？
在java代碼里啟動一個線程的代碼

public class Example4Start {

    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("i am new Thread!");
            }
        }; 
        thread.start();
    }
}

這里啟動的線程和上面我們通過linux的pthread_create函數(shù)啟動的線程有什么關(guān)系呢？
只能去可以查看start()的源碼了,看看java的start()到底干了什么事才能對比出來.
start源碼的部分截圖，可以看到這個方法最核心的就是調(diào)用了一個start0方法，而start0方法又是一個native方法，故而如果要搞明白start0我們需要查看Hotspot的源碼，好吧那我們就來看一下Hotspot的源碼吧，Hotspot的源碼怎么看么？一般直接看openjdk的源碼，openjdk的源碼如何查看、編譯調(diào)試？openjdk的編譯我們后面會討論，在沒有openjdk的情況下，我們做一個大膽的猜測，java級別的線程其實就是操作系統(tǒng)級別的線程，什么意思呢？說白了我們大膽猜想 start-start0-ptherad_create
我們鑒于這個猜想來模擬實現(xiàn)一下。



如何來模擬實現(xiàn)呢？

public class LubanThread {
    public static void main(String[] args) {
        LubanThread lubanThread =new LubanThread();
        lubanThread.start0();
    }
    private native void start0();
}

這里我們讓自己寫的start0調(diào)用一個本地方法，在本地方法里面去啟動一個系統(tǒng)線程，好吧我們寫一個c程序來啟動本地線程

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
pthread_t pid;
void* thread_entity(void* arg)
{   
    while(1){
        usleep(100);
        printf("I am new Thread\n");
    }
}
int main()
{
    pthread_create(&pid,NULL,thread_entity,NULL);
    while(1){
        usleep(100);
        printf("I am  main\n");
    }
}

在linux上編譯、運行上述C程序

gcc thread.c -o thread.out -pthread
./thread.out

結(jié)果是兩個線程一直在交替執(zhí)行，得到我們預期的結(jié)果?，F(xiàn)在的問題就是我們?nèi)绾瓮ㄟ^start0調(diào)用這個c程序，這里就要用到JNI了，如果你預習了epoll的課（當然epoll我沒有講完，看看大家的接受程度再決定要不要講完）那么JNI調(diào)用就應該懂了
好吧你要是實在不懂，再說一遍
java代碼如下：

package com.luban.concurrency;

public class LubanThread {
    static {
        System.loadLibrary( "LubanThreadNative" );
    }
    public static void main(String[] args) {
        LubanThread lubanThread =new LubanThread();
        lubanThread.start0();
    }
    private native void start0();
}

裝載庫，保證JVM在啟動的時候就會裝載，故而一般是也給static
System.loadLibrary( "LubanThreadNative" );
編譯成class文件



生成.h頭文件
javah packageName.className
需要注意的運行javah命令得在包外面和編譯不一樣，編譯運行javac得在包當中



生成的.h文件，最好把他移動到和class文件同級目錄吧



繼而開始編寫C程序，要上面那個thread.c程序上做一點修改，這里我復制一份出來修改，修改的時候需要參考那個這個.h文件，一下是.h文件的內(nèi)容

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_luban_concurrency_LubanThread */

#ifndef _Included_com_luban_concurrency_LubanThread
#define _Included_com_luban_concurrency_LubanThread
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_luban_concurrency_LubanThread
 * Method:    start0
 * Signature: ()V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_luban_concurrency_LubanThread_start0
  (JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

上面第十五代碼中的Java_com_luban_concurrency_LubanThread_start0方法就是你需要在C程序中定義的方法。
首先復制一份thread.c



修改threadNew.c，定義一個方法Java_com_luban_concurrency_LubanThread_start0，在方法中啟動一個子線程，代碼如下

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include "com_luban_concurrency_LubanThread.h"http://記得導入剛剛編譯的那個.h文件
pthread_t pid;
void* thread_entity(void* arg)
{   
    while(1){
        usleep(100);
        printf("I am new Thread\n");
    }
}

//這個方法要參考.h文件的15行代碼，這里的參數(shù)得注意，你寫死就行，不用明白為什么
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_luban_concurrency_LubanThread_start0
(JNIEnv *env, jobject c1){
    pthread_create(&pid,NULL,thread_entity,NULL);
    while(1){
        usleep(100);
        printf("I am  main\n");
    }   
}

int main()
{
    return 0;
}

解析類，把這個threadNew.c編譯成為一個動態(tài)鏈接庫，這樣在java代碼里會被laod到內(nèi)存
libLubanThreadNative這個命名需要注意libxx，xx就等于你java那邊寫的字符串

gcc  -fPIC -I /usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk/include -I /usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk/include/linux  -shared -o libLubanThreadNative.so threadNew.c

做完這一系列事情之后需要把這個.so文件加入到path，這樣java才能load到

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:{libLubanThreadNative.so}所在的路徑

萬事俱備，直接測試，運行我們自己寫的那個java類直接測試看看結(jié)果能不能啟動線程


回車



牛逼！我們已經(jīng)通過自己寫的一個類，啟動了一個線程，但是這個線程函數(shù)體是不是java的是C程序的，這個java線程的run方法不同。接下來我們來實現(xiàn)一下這個run
首先在java的代碼里面提供一個run方法

package com.luban.concurrency;

public class LubanThread {
    static {
        System.loadLibrary( "LubanThreadNative" );
    }
    public static void main(String[] args) {
        LubanThread lubanThread =new LubanThread();
        lubanThread.start0();
    }
    //這個run方法，要讓C程序員調(diào)用到，就完美了
    public void run(){
        System.out.println("I am java Thread !!");
    }
    private native void start0();
}

所以現(xiàn)在的問題就是讓C程序當中的thread_entity方法調(diào)用到java當中的run方法？思路同樣是jni反調(diào)用java方法
gcc -o threadNew threadNew.c -I /usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk/include -I /usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk/include/linux -L /usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk/jre/lib/amd64/server -ljvm -pthread

LD_LIBRARY_PATH=/usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk/jre/lib/amd64/server ./a

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