文章簡(jiǎn)介

這一篇主要圍繞線程狀態(tài)控制相關(guān)的操作分析線程的原理，比如線程的中斷，線程的通信等，內(nèi)容比較多，可能會(huì)分兩篇文章

內(nèi)容導(dǎo)航

• 線程的啟動(dòng)的實(shí)現(xiàn)原理
• 線程停止的實(shí)現(xiàn)原理分析
• 為什么中斷線程會(huì)拋出InterruptedException的

一、線程的啟動(dòng)原理

前面我們簡(jiǎn)單分析過了線程的使用，通過調(diào)用線程的啟動(dòng)方法來(lái)啟動(dòng)線程，線程啟動(dòng)后會(huì)調(diào)用運(yùn)行方法執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯，運(yùn)行方法執(zhí)行完畢后，線程的生命周期也就終止了。

很多同學(xué)最早學(xué)習(xí)線程的時(shí)候會(huì)比較疑惑，啟動(dòng)一個(gè)線程為什么是調(diào)用啟動(dòng)方法，而不是運(yùn)行方法，這做一個(gè)簡(jiǎn)單的分析，先簡(jiǎn)單看一下啟動(dòng)方法的定義

我們看到調(diào)用啟動(dòng)方法實(shí)際上是調(diào)用一個(gè)本地方法START0()來(lái)啟動(dòng)一個(gè)線程，首先START0()這個(gè)方法是在線程的靜態(tài)塊中來(lái)注冊(cè)的，代碼如下

這個(gè)registerNatives的作用是注冊(cè)一些本地方法提供給線程類來(lái)使用，比如START0()，的IsAlive()，currentThread()，睡眠();這些都是大家很熟悉的方法。

registerNatives的本地方法的定義在文件Thread.cThread.c定義了各個(gè)操作系統(tǒng)平臺(tái)要用的關(guān)于線程的公共數(shù)據(jù)和操作，以下是Thread.c的全部?jī)?nèi)容

從這段代碼可以看出，start0()，實(shí)際會(huì)執(zhí)行JVM_StartThread方法，這個(gè)方法是干嘛的呢？從名字上來(lái)看，似乎是在JVM層面去啟動(dòng)一個(gè)線程，如果真的是這樣，那么在JVM層面，一定會(huì)調(diào)用的Java中定義的運(yùn)行方法那接下來(lái)繼續(xù)去找找答案我們找到。這個(gè)文件，這個(gè)文件需要下載熱點(diǎn)的源碼才能找到。jvm.cpp

JVM_ENTRY用來(lái)的英文定義JVM_StartThread函數(shù)的，在這個(gè)函數(shù)里面創(chuàng)建了一個(gè)真正和平臺(tái)有關(guān)的本地線程。本著打破砂鍋查到底的原則，看看繼續(xù)做了什么事情，繼續(xù)尋找JavaThread的定義newJavaThread

在熱點(diǎn)源碼的中文件中1558行的位置可以找到如下代碼thread.cpp

這個(gè)方法有兩個(gè)參數(shù)，第一個(gè)是函數(shù)名稱，線程創(chuàng)建成功之后會(huì)根據(jù)這個(gè)函數(shù)名稱調(diào)用對(duì)應(yīng)的函數(shù);第二個(gè)是當(dāng)前進(jìn)程內(nèi)已經(jīng)有的線程數(shù)量最后我們重點(diǎn)關(guān)注與一下，實(shí)際就是調(diào)用平臺(tái)創(chuàng)建線程的方法來(lái)創(chuàng)建線程。os::create_thread

接下來(lái)就是線程的啟動(dòng)，會(huì)調(diào)用Thread.cpp文件中的Thread :: start(Thread * thread)方法，代碼如下

啟動(dòng)方法中有一個(gè)函數(shù)調(diào)用：，調(diào)用平臺(tái)啟動(dòng)線程的方法，最終會(huì)調(diào)用Thread.cpp文件中的JavaThread :: run()方法os::start_thread(thread);

這個(gè)方法中主要是做一系列的初始化操作，最后有一個(gè)方法thread_main_inner，接下來(lái)看看這個(gè)方法的邏輯是什么樣的

和主流程無(wú)關(guān)的代碼咱們先不去看，直接找到最核心的代碼塊，這個(gè)入口點(diǎn)應(yīng)該比較熟悉了，因?yàn)槲覀冊(cè)谇懊嫣岬搅?#xff0c;在:: JavaThread這個(gè)方法中傳遞的第一個(gè)參數(shù)，代表函數(shù)名稱，線程啟動(dòng)的時(shí)候會(huì)調(diào)用這個(gè)函數(shù)。this->entry_point()(this,this);

如果大家還沒有暈車的話，應(yīng)該記得我們?cè)趈vm.cpp文件中看到的代碼，在創(chuàng)建的時(shí)候傳遞了一個(gè)線程native_thread=newJavaThread(&thread_entry,sz);入口函數(shù)，所以我們?cè)趈vm.cpp中找到這個(gè)函數(shù)的定義如下

看到可以這個(gè)調(diào)用，其實(shí)就是通過回調(diào)方法調(diào)用Java的線程中定義的運(yùn)行方法，是一個(gè)宏定義，在vmSymbols.hpp文件中可以找到如下代碼vmSymbols::run_method_name()run_method_name

所以結(jié)論就是，Java的里面創(chuàng)建線程之后必須要調(diào)用啟動(dòng)方法才能真正的創(chuàng)建一個(gè)線程，該方法會(huì)調(diào)用虛擬機(jī)啟動(dòng)一個(gè)本地線程，本地線程的創(chuàng)建會(huì)調(diào)用當(dāng)前系統(tǒng)創(chuàng)建線程的方法進(jìn)行創(chuàng)建，并且線程被的執(zhí)行會(huì)時(shí)候回調(diào)run方法進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯的處理

二、線程的終止方法及原理

線程的終止有主動(dòng)和被動(dòng)之分，被動(dòng)表示線程出現(xiàn)異常退出或者運(yùn)行方法執(zhí)行完畢，線程會(huì)自動(dòng)終止。主動(dòng)的方式的英文來(lái)實(shí)現(xiàn)線程的終止，但是停止()方法是一個(gè)過期的方法，官方是不建議使用，理由很簡(jiǎn)單，stop()方法在中介一個(gè)線程時(shí)不會(huì)保證線程的資源正常釋放，也就是不會(huì)給線程完成資源釋放工作的機(jī)會(huì)，相當(dāng)于我們?cè)趌inux上通過kill -9強(qiáng)制結(jié)束一個(gè)進(jìn)程。Thread.stop()

那么如何安全的終止一個(gè)線程呢？

我們先看一下下面的代碼，代碼演示了一個(gè)正確終止線程的方法，至于它的實(shí)現(xiàn)原理，稍后我們?cè)俜治?/p>

代碼中有兩處需要注意，在主線程中，調(diào)用了線程的中斷()方法，在運(yùn)行方法中，而中循環(huán)通過來(lái)判斷線程中斷的標(biāo)識(shí)。所以我們?cè)谶@里猜想一下，應(yīng)該是在線程中維護(hù)了一個(gè)中斷標(biāo)識(shí)，通過方法去改變了中斷標(biāo)識(shí)的值使得方法中，而循環(huán)的判斷不成立而跳出循環(huán)，因此運(yùn)行方法執(zhí)行完畢以后線程就終止了運(yùn)行。Thread.currentThread().isInterrupted()thread.interrupt()

線程中斷的原理分析

來(lái)看我們一下方法做了什么事情thread.interrupt()

這個(gè)方法里面，調(diào)用了中斷0()，這個(gè)方法在前面分析啟動(dòng)方法的時(shí)候見過，是一個(gè)本機(jī)方法，這里就不再重復(fù)貼代碼了，同樣，我們找到j(luò)vm.cpp文件，找到JVM_Interrupt的定義

這個(gè)方法比較簡(jiǎn)單，調(diào)用直接了這個(gè)方法，這個(gè)方法的定義在Thread.cpp文件中，代碼如下Thread::interrupt(thr)

主題::中斷方法調(diào)用了OS ::中斷方法，這個(gè)是調(diào)用平臺(tái)的中斷方法，方法這個(gè)實(shí)現(xiàn)的的英文在文件中，其中星號(hào)代表的是不同平臺(tái)，因?yàn)镴VM是跨平臺(tái)的，所以對(duì)于不同的操作平臺(tái)，線程的調(diào)度方式都是不一樣的。我們以os_linux.cpp文件為例os_*.cpp

通過上面的代碼分析可以知道，了Thread.interrupt()方法實(shí)際就是設(shè)置一個(gè)中斷狀態(tài)標(biāo)識(shí)為真，并且通過ParkEvent的取消駐留方法來(lái)喚醒線程。

• 對(duì)于同步阻塞的線程，被喚醒以后會(huì)繼續(xù)嘗試獲取鎖，如果失敗仍然可能被公園
• 在調(diào)用ParkEvent的公園方法之前，會(huì)先判斷線程的中斷狀態(tài)，如果為真，會(huì)清除當(dāng)前線程的中斷標(biāo)識(shí)
• 的Object.wait，了Thread.sleep，的Thread.join會(huì)拋出InterruptedException的

這里給大家普及一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，為什么的Object.wait，的Thread.sleep和的Thread.join都會(huì)拋出InterruptedException的？首先，這個(gè)異常的意思是表示一個(gè)阻塞被其他線程中斷了。然后，由于線程調(diào)用了中斷()中斷方法，那么的Object.wait，的Thread.sleep等被阻塞的線程被喚醒以后會(huì)通過is_interrupted方法判斷中斷標(biāo)識(shí)的狀態(tài)變化，如果發(fā)現(xiàn)中斷標(biāo)識(shí)為真，則先清除中斷標(biāo)識(shí)，然后拋出InterruptedException的

需要注意的是，InterruptedException的異常的拋出并不意味著線程必須終止，而是提醒當(dāng)前線程有中斷的操作發(fā)生，至于接下來(lái)怎么處理取決于線程本身，比如

• 直接捕獲異常不做任何處理
• 將異常往外拋出
• 停止當(dāng)前線程，并打印異常信息

為了讓大家能夠更好的理解上面這段話，我們以了Thread.sleep為例直接從JDK的源碼中找到中斷標(biāo)識(shí)的清除以及異常拋出的方法代碼

找到方法，LINUX平臺(tái)中的實(shí)現(xiàn)在os_linux.cpp文件中，代碼如下is_interrupted()

找到了Thread.sleep這個(gè)操作在JDK中的源碼體現(xiàn)，怎么找？相信如果前面大家有認(rèn)真看的話，應(yīng)該能很快找到，代碼在jvm.cpp文件中

注意上面加了中文注釋的地方的代碼，先判斷is_interrupted的狀態(tài)，然后拋出一個(gè)InterruptedException的異常。到此為止，我們就已經(jīng)分析清楚了中斷的整個(gè)流程。

Java的線程的中斷標(biāo)識(shí)判斷

了解了了Thread.interrupt方法的作用以后，再回過頭來(lái)看的Java中這段代碼，就很好理解了。由于前者先設(shè)置了一個(gè)中斷標(biāo)識(shí)為真實(shí)的，所以這個(gè)方法的返回值為真，故而不滿足而循環(huán)的判斷條件導(dǎo)致退出循環(huán)。Thread.currentThread().isInterrupted()isInterrupted()

這里有必要再提一句，就是這個(gè)線程中斷標(biāo)識(shí)有兩種方式復(fù)位，第一種是前面提到過的InterruptedException的;另一種是通過Thread.interrupted()對(duì)當(dāng)前線程的中斷標(biāo)識(shí)進(jìn)行復(fù)位。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的tomcat线程循环异常终止_资深架构师带你从JVM层面了解线程的启动和停止的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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