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OpenJDK9 Hotspot : Thread

roundstones / 1810人閱讀

摘要：前言本文從類的方法的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)入手，分析多線程相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類和原理類方法類的方法用于啟動(dòng)線程，方法內(nèi)部調(diào)用了方法在源代碼中搜索，可以看到對(duì)應(yīng)函數(shù)在源代碼中搜索函數(shù)核心代碼計(jì)算線程堆棧大小創(chuàng)建對(duì)象初始化啟動(dòng)線程在創(chuàng)建時(shí)傳入了一個(gè)函數(shù)指針，

前言

本文從 Java Thread 類的 start 方法的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)入手，分析 Hotspot JVM 多線程相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（類）和原理

Thread 類 start 方法

Thread 類的 start 方法用于啟動(dòng)線程，方法內(nèi)部調(diào)用了 native 方法 start0

public synchronized void start() {
    ...
    try {
        start0();
        started = true;
    } finally {
    ...}
}

private native void start0();

在 openjdk 源代碼中搜索 start0，可以看到 start0 對(duì)應(yīng) JVM_StartThread native 函數(shù)

jdk/src/java.base/share/native/libjava/Thread.c:44:
{"start0",           "()V",        (void *)&JVM_StartThread},

在 openjdk 源代碼中搜索 JVM_StartThread

hotspot/src/share/vm/prims/jvm.cpp:2785:
JVM_ENTRY(void, JVM_StartThread(JNIEnv* env, jobject jthread))

JVM_StartThread 函數(shù)核心代碼

JVM_ENTRY(void, JVM_StartThread(JNIEnv* env, jobject jthread)) {
    JVMWrapper("JVM_StartThread");
    JavaThread *native_thread = NULL;
    ...
    JavaThread *native_thread;
    ...
    if (...) {
    } else {
        jlong size = janga_lang_Thread::stackSize(
        JNIHandles::resolve_non_null(jthread));
        size_t sz = size > 0 ? (size_t) size : 0;
        native_thread = new JavaThread(&thread_entry, sz);
        if (native_thread->osthread() != NULL) {
            native_thread->prepare(jthread);
        }
    }
    ...
    Thread::start(native_thread);
}
JVM_END

計(jì)算 線程堆棧 大小

創(chuàng)建 JavaThread 對(duì)象

初始化 osthread ?

啟動(dòng)線程

在創(chuàng)建 JavaThread 時(shí)傳入了一個(gè)函數(shù)指針 thread_entry，它是 os thread 的入口函數(shù)

static void thread_entry(JavaThread* thread, TRAPS) {
    HandleMark hm(THREAD);
    Handle obj(THREAD, thread->threadObj());
    JavaValue result(T_VOID);
    JavaCalls::call_virtual(&result,
        obj,
        KlassHandle(THREAD, SystemDictionary::Thread_klass()),
        vmSymbols::run_method_name(),
        vmSymbols::void_method_signature(),
        THREAD);
    }

JavaCalls::call_virtual 函數(shù)用于從 native（C/C++）代碼調(diào)用 Java 代碼，從變量和函數(shù)命名很容易看出，thread_entry 函數(shù)將調(diào)用 Java Thread 對(duì)象的 run 方法，將控制邏輯從 native 環(huán)境轉(zhuǎn)向 Java 環(huán)境

JavaThread

從上文分析 Java Thread 類的 start 方法可以得知 每個(gè) Java Threard 對(duì)象在 JVM 內(nèi)部都有一個(gè) native 對(duì)象 JavaThread 與之對(duì)應(yīng). 我們從構(gòu)造函數(shù)入手分析 JavaThread. thread.cpp 文件中有一段注釋描述了 Hotspot 線程類的層次結(jié)構(gòu)：

Class hierarchy
 - Thread
   - NamedThread
     - VMThread
     - ConcurrentGCThread
     - WorkerThread
       - GangWorker
       - GCTaskThread
   - JavaThread
     - various subclasses eg CompilerThread, ServiceThread
   - WatcherThread
構(gòu)造函數(shù) 
JavaThread::JavaThread(ThreadFunction entry_point, size_t stack_sz) :
                       Thread() {
  initialize();
  _jni_attach_state = _not_attaching_via_jni;
  set_entry_point(entry_point);
  // Create the native thread itself.
  // %note runtime_23
  os::ThreadType thr_type = os::java_thread;
  thr_type = entry_point == &compiler_thread_entry ? os::compiler_thread :
                                                     os::java_thread;
  os::create_thread(this, thr_type, stack_sz);
}

根據(jù) entry_point（線程入口函數(shù)指針）確定線程線程 thr_type

調(diào)用 os::create_thread 創(chuàng)建 os thread（pthread）

OSThread 總結(jié)

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