java 的内核空间和用户空间 java用户线程和内核线程

线程

线程是比进程更轻量级的调度执行单位，可以把一个进程的资源分配和执行调度分开，各个线程既可以共享进程资源(内存地址、文件I/O等)，又可以独立调度。

实现线程的方式

内核线程

1. 就是直接由操作系统内核支持的线程，由内核来完成线程切换，内核通过操纵调度器对线程进行调度，并负责将线程的任务映射到各个处理器上。
2. 程序一般不会直接使用内核线程，而是使用内核线程的一种高级接口——轻量级进程。
3. 轻量级进程局限性：基于内核线程实现的，创建、析构及同步操作，都需要进行系统调度；每个轻量级进程都需要一个内核线程的支持，要消耗一定的内核资源(如内核线程的栈空间)。

内核线程

用户线程

1. 完全建立在用户空间的线程库上，用户线程的建立、同步、销毁和调度完全在用户态中完成。
2. 用户线程的优势：不需要系统内核支援
3. 用户线程的劣势：因为没有系统内核的支援，所有线程操作都需要由用户程序自己处理。

用户线程

混合线程

1. 内核线程与用户线程一起使用。既存在用户线程，也存在轻量级进程。
2. 用户线程完全建立在用户空间中，用户线程的创建、切换、析构等操作消耗的资源少，并可以支持大规模的用户线程并发。
3. 轻量级进程则作为用户线程与核心线程之间的桥梁，可以提供线程调度及处理器映射，并用户线程的系统调用通过轻量级进程完成，降低了整个进度被阻塞的风险。

混合线程

Java线程调度

1. 协同式：线程的执行时间由线程本身控制，线程把自己的工作执行完了之后，要主动通知系统切换到另外一个线程上去。
2. 协同式多线程的最大好处是实现简单，而且由于线程要把自己的事情干完后才会线程切换，切换操作对线程自己是可知的，不会出现线程同步的问题。
3. 协同式线程的坏处，线程执行时间不可控制，如果一个线程的代码编写有问题，一直不通知系统进行线程切换，那么程序会一直阻塞。
4. 抢占式：每个线程将由系统来分配执行时间，线程的切换不由线程本身来决定。例如Thread::yield()方法可以主动让执行时间是系统可控的。不会有一个线程导致整个进行甚至系统阻塞。

线程状态

1. 新建(New)：创建后尚未启动的线程
2. 运行(Runnable)：包括操作系统线程状态中的Running和Ready，也就是处于此状态的线程有可能正在执行，也有可能正在等待着操作系统为它分配执行时间。
3. 无限期等待(Waiting)：不会被分配处理器执行时间，它们要等待被其他线程显式唤醒。

1. 没有设置Timeout参数的Object::wait()方法
2. 没有设置Timeout参数的Thread::join()方法
3. LockSupport::park()方法

4. 限期等待(Timed Waiting)：不会被分配处理器执行时间，不过无须等待被其他线程显式唤醒，在一定时间之后他们会由系统自动唤醒。

1. Thread::sleep()方法
2. 设置了Timeout参数的Object::wait()方法
3. 设置了Timeout参数的Thread::join()方法
4. LockSupport::parkNanos()方法
5. LockSupport::parkUntil()方法

5. 阻塞(Blocked)：线程被阻塞了，"阻塞状态"与"等待状态"的区别是"阻塞状态"在等待着获取到一个排它锁，这个事件将在另外一个下次呢很那个放弃这个锁的时候发生；而"等待状态"则是在等待一段时间，或者唤醒动作的发生。
6. 结束(Terminated)：已终止线程的线程状态，线程已经结束执行。

线程状态转换图