OpenJDK9 Hotspot : Thread

roundstones 發(fā)布于2019-08-14 17:37 / 1832人閱讀

摘要：前言本文從類的方法的內(nèi)部實現(xiàn)入手，分析多線程相關的數(shù)據(jù)結構類和原理類方法類的方法用于啟動線程，方法內(nèi)部調(diào)用了方法在源代碼中搜索，可以看到對應函數(shù)在源代碼中搜索函數(shù)核心代碼計算線程堆棧大小創(chuàng)建對象初始化啟動線程在創(chuàng)建時傳入了一個函數(shù)指針，

前言

本文從 Java Thread 類的 start 方法的內(nèi)部實現(xiàn)入手，分析 Hotspot JVM 多線程相關的數(shù)據(jù)結構（類）和原理

Thread 類 start 方法

Thread 類的 start 方法用于啟動線程，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 對應 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

計算線程堆棧大小

創(chuàng)建 JavaThread 對象

初始化 osthread ?

啟動線程

在創(chuàng)建 JavaThread 時傳入了一個函數(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 對象的 run 方法，將控制邏輯從 native 環(huán)境轉向 Java 環(huán)境

JavaThread

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

Class hierarchy
 - Thread
   - NamedThread
     - VMThread
     - ConcurrentGCThread
     - WorkerThread
       - GangWorker
       - GCTaskThread
   - JavaThread
     - various subclasses eg CompilerThread, ServiceThread
   - WatcherThread

構造函數(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

云服務器 GPU云服務器 HotSpot -thread thread webrtc thread

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