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使用内核线程（1:1 模型）java
使用用户线程（1:N 模型）web
使用用户线程 + 轻量级进程（LWP）（N:M 模型）编程
咱们先复习下操做系统中的几个关键概念：微信
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内核线程 KLT：内核级线程（Kemel-Level Threads, KLT 也有叫作内核支持的线程），直接由操做系统内核支持，线程建立、销毁、切换开销较大 -
用户线程 UT：用户线程(User Thread,UT)，创建在用户空间，系统内核不能感知用户线程的存在，线程建立、销毁、切换开销小 -
轻量级进程 LWP： （LWP，Light weight process）用户级线程和内核级线程之间的中间层，是由操做系统提供给用户的操做内核线程的接口的实现 。 进程 P：用户进程多线程
下面依次介绍三种线程模型：并发
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内核线程模型： 内核线程模型即彻底依赖操做系统内核提供的内核线程（Kernel-Level Thread ，KLT）来实现多线程。在此模型下，线程的切换调度由系统内核完成，系统内核负责将多个线程执行的任务映射到各个CPU中去执行。app
程序通常不会直接去使用内核线程，而是去使用内核线程的一种高级接口——轻量级进程（Light Weight Process,LWP），轻量级进程就是咱们一般意义上所讲的线程，因为每一个轻量级进程都由一个内核线程支持，所以只有先支持内核线程，才能有轻量级进程。这种轻量级进程与内核线程之间1:1的关系称为一对一的线程模型。异步
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用户线程模型： 从广义上来说，一个线程只要不是内核线程，就能够认为是用户线程（User Thread,UT），所以，从这个定义上来说，轻量级进程也属于用户线程，但轻量级进程的实现始终是创建在内核之上的，许多操做都要进行系统调用，效率会受到限制。编程语言
使用用户线程的优点在于不须要系统内核支援，劣势也在于没有系统内核的支援，全部的线程操做都须要用户程序本身处理。线程的建立、切换和调度都是须要考虑的问题，并且因为操做系统只把处理器资源分配到进程，那诸如“阻塞如何处理”、“多处理器系统中如何将线程映射到其余处理器上”这类问题解决起来将会异常困难，甚至不可能完成。
于是使用用户线程实现的程序通常都比较复杂，此处所讲的“复杂”与“程序本身完成线程操做”，并不限制程序中必须编写了复杂的实现用户线程的代码，使用用户线程的程序，不少都依赖特定的线程库来完成基本的线程操做，这些复杂性都封装在线程库之中，除了之前在不支持多线程的操做系统中（如DOS）的多线程程序与少数有特殊需求的程序外，如今使用用户线程的程序愈来愈少了，Java、Ruby等语言都曾经使用过用户线程，最终又都放弃使用它。
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混合线程模型： 线程除了依赖内核线程实现和彻底由用户程序本身实现以外，还有一种将内核线程与用户线程一块儿使用的实现方式。在这种混合实现下，既存在用户线程，也存在轻量级进程。
用户线程仍是彻底创建在用户空间中，所以用户线程的建立、切换、析构等操做依然廉价，而且能够支持大规模的用户线程并发。而操做系统提供支持的轻量级进程则做为用户线程和内核线程之间的桥梁，这样可使用内核提供的线程调度功能及处理器映射，而且用户线程的系统调用要经过轻量级线程来完成，大大下降了整个进程被彻底阻塞的风险。
在这种混合模式中，用户线程与轻量级进程的数量比是不定的，即为N：M的关系。许多UNIX系列的操做系统，如Solaris、HP-UX等都提供了N：M的线程模型实现。
对于Sun JDK来讲，它的Windows版与Linux版都是使用一对一的线程模型实现的，一条Java线程就映射到一条轻量级进程之中，由于Windows和Linux系统提供的线程模型就是一对一的。在Solaris平台中，因为操做系统的线程特性能够同时支持一对一（经过Bound Threads或Alternate Libthread实现）及多对多（经过LWP/Thread Based Synchronization实现）的线程模型，所以在Solaris版的JDK中也对应提供了两个平台专有的虚拟机参数：-XX：+UseLWPSynchronization（默认值）和-XX：+UseBoundThreads来明确指定虚拟机使用哪一种线程模型。
线程调度是指系统为线程分配处理器使用权的过程。
主要的线程调度方式有两种，分别是 协同式线程调度（Cooperative Threads-Scheduling）和 抢占式线程调度（Preemptive Threads-Scheduling），见下图。
抢占式调度
若是使用抢占式调度的多线程系统，那么每一个线程将由系统来分配执行时间，线程的切换不禁线程自己来决定（在Java中，Thread.yield（）可让出执行时间，可是要获取执行时间的话，线程自己是没有什么办法的）。
在这种实现线程调度的方式下，线程的执行时间是系统可控的，也不会有一个线程致使整个进程阻塞的问题。
Java使用的线程调度方式就是抢占式调度。在JDK后续版本中有可能会提供协程（Coroutines）方式来进行多任务处理。
与前面所说的Windows 3.x的例子相对，在Windows 9x/NT内核中就是使用抢占式来实现多进程的，当一个进程出了问题，咱们还可使用任务管理器把这个进程“杀掉”，而不至于致使系统崩溃。
线程优先级
虽然Java线程调度是系统自动完成的，可是咱们仍是能够“建议”系统给某些线程多分配一点执行时间，另外的一些线程则能够少分配一点——这项操做能够经过设置线程优先级来完成。
Java语言一共设置了10个级别的线程优先级（Thread.MIN_PRIORITY至Thread.MAX_PRIORITY），在两个线程同时处于Ready状态时，优先级越高的线程越容易被系统选择执行。
不过，线程优先级并非太靠谱，缘由是Java的线程是经过映射到系统的原生线程上来实现的，因此线程调度最终仍是取决于操做系统，虽然如今不少操做系统都提供线程优先级的概念，可是并不见得能与Java线程的优先级一一对应。
如Solaris中有2147483648（232）种优先级，但Windows中就只有7种，比Java线程优先级多的系统还好说，中间留下一点空位就能够了，但比Java线程优先级少的系统，就不得不出现几个优先级相同的状况了。
Java语言定义了5种线程状态，在任意一个时间点，一个线程只能有且只有其中的一种状态，这5种状态分别以下：
新建（New）：建立后还没有启动的线程处于这种状态。
运行（Runable）：Runable包括了操做系统线程状态中的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CPU为它分配执行时间。
无限期等待（Waiting）：处于这种状态的线程不会被分配CPU执行时间，它们要等待被其余线程显式地唤醒。
如下方法会让线程陷入无限期的等待状态：没有设置Timeout参数的Object.wait（）方法。没有设置Timeout参数的Thread.join（）方法。LockSupport.park（）方法。
限期等待（Timed Waiting）：处于这种状态的线程也不会被分配CPU执行时间，不过无须等待被其余线程显式地唤醒，在必定时间以后它们会由系统自动唤醒。
如下方法会让线程进入限期等待状态：Thread.sleep（）方法。设置了Timeout参数的Object.wait（）方法。设置了Timeout参数的Thread.join（）方法。LockSupport.parkNanos（）方法。LockSupport.parkUntil（）方法。
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他锁，这个事件将在另一个线程放弃这个锁的时候发生；而“等待状态”则是在等待一段时间，或者唤醒动做的发生。在程序等待进入同步区域的时候，线程将进入这种状态。
结束（Terminated）：已终止线程的线程状态，线程已经结束执行。
实现1：继承Thread类
// 继承 Threadpublic class MyThread extends Thread { public void run() { System.out.println("MyThread run..."); }}
实现2：实现 Runnable 接口
public class MyRunnable implements Runnable { public void run() { System.out.println("MyRunnable run..."); }}
实现3：实现 Callable 接口，使用 FutureTask 获取异步返回值
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { class MyCallable implements Callable<String> { public String call() throws Exception { return "MyCallable"; } } FutureTask<String> task = new FutureTask<>(new MyCallable()); Thread c = new Thread(task); c.start(); System.out.println(task.get()); }
实现4：JDK8以上版本使用 CompletableFuture 进行异步计算。
在Java8中，提供了很是强大的Future的扩展功能，能够帮助咱们简化异步编程的复杂性，而且提供了函数式编程的能力，能够经过回调的方式处理计算结果，也提供了转换和组合 CompletableFuture 的方法。
public class CompletableFutureTest { public static void main(String[] args) { ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(2); // JDK1.8 提供的 CompletableFuture CompletableFuture<String> futureTask = CompletableFuture.supplyAsync(new Supplier<String>() { @Override public String get() { System.out.println("task start"); try { Thread.sleep(10000); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return "execute failure"; } System.out.println("task end"); return "execute success"; } }, threadPool); // 异步获取 futureTask 的执行结果，此处代码能够跟其余流程代码放在一块儿 futureTask.thenAccept(e-> System.out.println("future task result:" + e)); System.out.println("main thread end"); }}
输出结果：task startmain thread endtask endfuture task result:execute success
实现5：使用线程池，ThreadPoolExecutor 类。
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory) { this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, threadFactory, defaultHandler);}<T> Future<T> submit(Callable<T> task);Future<?> submit(Runnable task);
本节主要讲述了操做系统提供的三种线程模型和两种线程调度方式，同时补充了基于Java的5种多线程实现和6个线程状态的相关知识。
但愿各位回顾知识的同时也有新收获。GoodLuck！！
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