JUC并发编程 线程运行原理 -- 多线程 & 上下文切换

Posted 2021-09-10 Z && Y

1. 多线程运行原理

测试代码:

public class TestFrames {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                method1(20);
            }
        }, "t1").start();

        method1(10);
    }

    private static void method1(int x) {
        Object m = method2();
        System.out.println("x = " + x);
        System.out.println("m = " + m);
    }

    private static Object method2() {
        return new Object();
    }
}

我们先打在2个线程运行的地方打上断点:

然后选择debug 注意: 这里选择的是Thread

debug结果:

结论:

• 每个线程都有自己独立的栈内存，互不干扰，这就是多线程运行原理

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2. 上下文切换原理

上下文切换原理概述:

因为以下一些原因导致 cpu 不再执行当前的线程，转而执行另一个线程的代码:

• 线程的 cpu 时间片用完(被动)
• 垃圾回收(被动)
• 有更高优先级的线程需要运行(被动)
• 线程自己调用了 sleep、yield、wait、join、park、synchronized、lock 等方法(主动)

当 Context Switch 发生时，需要由操作系统保存当前线程的状态，并恢复另一个线程的状态，Java 中对应的概念就是程序计数器（Program Counter Register），它的作用是记住下一条 jvm 指令的执行地址，是线程私有的:

• 状态包括程序计数器、虚拟机栈中每个栈帧的信息，如局部变量、操作数栈、返回地址等
• Context Switch 频繁发生会影响性能

上下文切换原理图解

注意: 在切换时会保存原线程的信息

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