文章简介

这一篇主要围绕线程状态控制相关的操作分析线程的原理，比如线程的中断，线程的通信等，内容比较多，可能会分两篇文章

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• 线程的启动的实现原理
• 线程停止的实现原理分析
• 为什么中断线程会抛出InterruptedException的

一、线程的启动原理

前面我们简单分析过了线程的使用，通过调用线程的启动方法来启动线程，线程启动后会调用运行方法执行业务逻辑，运行方法执行完毕后，线程的生命周期也就终止了。

很多同学最早学习线程的时候会比较疑惑，启动一个线程为什么是调用启动方法，而不是运行方法，这做一个简单的分析，先简单看一下启动方法的定义

我们看到调用启动方法实际上是调用一个本地方法START0()来启动一个线程，首先START0()这个方法是在线程的静态块中来注册的，代码如下

这个registerNatives的作用是注册一些本地方法提供给线程类来使用，比如START0()，的IsAlive()，currentThread()，睡眠();这些都是大家很熟悉的方法。

registerNatives的本地方法的定义在文件Thread.cThread.c定义了各个操作系统平台要用的关于线程的公共数据和操作，以下是Thread.c的全部内容

从这段代码可以看出，start0()，实际会执行JVM_StartThread方法，这个方法是干嘛的呢？从名字上来看，似乎是在JVM层面去启动一个线程，如果真的是这样，那么在JVM层面，一定会调用的Java中定义的运行方法那接下来继续去找找答案我们找到。这个文件，这个文件需要下载热点的源码才能找到。jvm.cpp

JVM_ENTRY用来的英文定义JVM_StartThread函数的，在这个函数里面创建了一个真正和平台有关的本地线程。本着打破砂锅查到底的原则，看看继续做了什么事情，继续寻找JavaThread的定义newJavaThread

在热点源码的中文件中1558行的位置可以找到如下代码thread.cpp

这个方法有两个参数，第一个是函数名称，线程创建成功之后会根据这个函数名称调用对应的函数;第二个是当前进程内已经有的线程数量最后我们重点关注与一下，实际就是调用平台创建线程的方法来创建线程。os::create_thread

接下来就是线程的启动，会调用Thread.cpp文件中的Thread :: start(Thread * thread)方法，代码如下

启动方法中有一个函数调用：，调用平台启动线程的方法，最终会调用Thread.cpp文件中的JavaThread :: run()方法os::start_thread(thread);

这个方法中主要是做一系列的初始化操作，最后有一个方法thread_main_inner，接下来看看这个方法的逻辑是什么样的

和主流程无关的代码咱们先不去看，直接找到最核心的代码块，这个入口点应该比较熟悉了，因为我们在前面提到了，在:: JavaThread这个方法中传递的第一个参数，代表函数名称，线程启动的时候会调用这个函数。this->entry_point()(this,this);

如果大家还没有晕车的话，应该记得我们在jvm.cpp文件中看到的代码，在创建的时候传递了一个线程native_thread=newJavaThread(&thread_entry,sz);入口函数，所以我们在jvm.cpp中找到这个函数的定义如下

看到可以这个调用，其实就是通过回调方法调用Java的线程中定义的运行方法，是一个宏定义，在vmSymbols.hpp文件中可以找到如下代码vmSymbols::run_method_name()run_method_name

所以结论就是，Java的里面创建线程之后必须要调用启动方法才能真正的创建一个线程，该方法会调用虚拟机启动一个本地线程，本地线程的创建会调用当前系统创建线程的方法进行创建，并且线程被的执行会时候回调run方法进行业务逻辑的处理

二、线程的终止方法及原理

线程的终止有主动和被动之分，被动表示线程出现异常退出或者运行方法执行完毕，线程会自动终止。主动的方式的英文来实现线程的终止，但是停止()方法是一个过期的方法，官方是不建议使用，理由很简单，stop()方法在中介一个线程时不会保证线程的资源正常释放，也就是不会给线程完成资源释放工作的机会，相当于我们在linux上通过kill -9强制结束一个进程。Thread.stop()

那么如何安全的终止一个线程呢？

我们先看一下下面的代码，代码演示了一个正确终止线程的方法，至于它的实现原理，稍后我们再分析

代码中有两处需要注意，在主线程中，调用了线程的中断()方法，在运行方法中，而中循环通过来判断线程中断的标识。所以我们在这里猜想一下，应该是在线程中维护了一个中断标识，通过方法去改变了中断标识的值使得方法中，而循环的判断不成立而跳出循环，因此运行方法执行完毕以后线程就终止了运行。Thread.currentThread().isInterrupted()thread.interrupt()

线程中断的原理分析

来看我们一下方法做了什么事情thread.interrupt()

这个方法里面，调用了中断0()，这个方法在前面分析启动方法的时候见过，是一个本机方法，这里就不再重复贴代码了，同样，我们找到jvm.cpp文件，找到JVM_Interrupt的定义

这个方法比较简单，调用直接了这个方法，这个方法的定义在Thread.cpp文件中，代码如下Thread::interrupt(thr)

主题::中断方法调用了OS ::中断方法，这个是调用平台的中断方法，方法这个实现的的英文在文件中，其中星号代表的是不同平台，因为JVM是跨平台的，所以对于不同的操作平台，线程的调度方式都是不一样的。我们以os_linux.cpp文件为例os_*.cpp

通过上面的代码分析可以知道，了Thread.interrupt()方法实际就是设置一个中断状态标识为真，并且通过ParkEvent的取消驻留方法来唤醒线程。

• 对于同步阻塞的线程，被唤醒以后会继续尝试获取锁，如果失败仍然可能被公园
• 在调用ParkEvent的公园方法之前，会先判断线程的中断状态，如果为真，会清除当前线程的中断标识
• 的Object.wait，了Thread.sleep，的Thread.join会抛出InterruptedException的

这里给大家普及一个知识点，为什么的Object.wait，的Thread.sleep和的Thread.join都会抛出InterruptedException的？首先，这个异常的意思是表示一个阻塞被其他线程中断了。然后，由于线程调用了中断()中断方法，那么的Object.wait，的Thread.sleep等被阻塞的线程被唤醒以后会通过is_interrupted方法判断中断标识的状态变化，如果发现中断标识为真，则先清除中断标识，然后抛出InterruptedException的

需要注意的是，InterruptedException的异常的抛出并不意味着线程必须终止，而是提醒当前线程有中断的操作发生，至于接下来怎么处理取决于线程本身，比如

• 直接捕获异常不做任何处理
• 将异常往外抛出
• 停止当前线程，并打印异常信息

为了让大家能够更好的理解上面这段话，我们以了Thread.sleep为例直接从JDK的源码中找到中断标识的清除以及异常抛出的方法代码

找到方法，LINUX平台中的实现在os_linux.cpp文件中，代码如下is_interrupted()

找到了Thread.sleep这个操作在JDK中的源码体现，怎么找？相信如果前面大家有认真看的话，应该能很快找到，代码在jvm.cpp文件中

注意上面加了中文注释的地方的代码，先判断is_interrupted的状态，然后抛出一个InterruptedException的异常。到此为止，我们就已经分析清楚了中断的整个流程。

Java的线程的中断标识判断

了解了了Thread.interrupt方法的作用以后，再回过头来看的Java中这段代码，就很好理解了。由于前者先设置了一个中断标识为真实的，所以这个方法的返回值为真，故而不满足而循环的判断条件导致退出循环。Thread.currentThread().isInterrupted()isInterrupted()

这里有必要再提一句，就是这个线程中断标识有两种方式复位，第一种是前面提到过的InterruptedException的;另一种是通过Thread.interrupted()对当前线程的中断标识进行复位。

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