Thread.start()让线程启动的方法是什么
这篇文章主要讲解了"Thread.start()让线程启动的方法是什么"，文中的讲解内容简单清晰，易于学习与理解，下面请大家跟着小编的思路慢慢深入，一起来研究和学习"Thread.start()让线程启动的方法是什么"吧！
线程启动分析
new Thread(() -> { // todo }).start();「咳咳」，Java 的线程创建和启动非常简单，但如果问一个线程是怎么启动起来的往往并不清楚，甚至不知道为什么启动时是调用start()，而不是调用run()方法呢?
「那么」，为了让大家有一个更直观的认知，我们先站在上帝视角。把这段 Java 的线程代码，到 JDK 方法使用，以及 JVM 的相应处理过程，展示给大家，以方便我们后续逐步分析。
图 19-1 线程启动分析
「以上」，就是一个线程启动的整体过程分析，会涉及到如下知识点：
线程的启动会涉及到本地方法(JNI)的调用，也就是那部分 C++ 编写的代码。
JVM 的实现中会有不同操作系统对线程的统一处理，比如：Win、Linux、Unix。
线程的启动会涉及到线程的生命周期状态(RUNNABLE)，以及唤醒操作，所以最终会有回调操作。也就是调用我们的 run() 方法
接下来，我们就开始逐步分析每一步源码的执行内容，从而了解线程启动过程。
线程启动过程
1. Thread start UML 图
图 19-2 Thread start UML 图
如图 19-2 是线程的启动过程时序图，整体的链路较长，会涉及到 JVM 的操作。核心源码如下：
Thread.c：https://github.com/unofficial-openjdk/openjdk/blob/jdk/jdk/src/java.base/share/native/libjava/Thread.c
jvm.cpp：https://github.com/JetBrains/jdk8u_hotspot/blob/master/src/share/vm/prims/jvm.cpp
thread.cpp：https://github.com/JetBrains/jdk8u_hotspot/blob/master/src/share/vm/runtime/thread.cpp
os.cpp：https://github.com/JetBrains/jdk8u_hotspot/blob/master/src/share/vm/runtime/os.hpp
os_linux.cpp：https://github.com/JetBrains/jdk8u_hotspot/blob/master/src/os/linux/vm/os_linux.cpp
os_windows.cpp：https://github.com/JetBrains/jdk8u_hotspot/blob/master/src/os/windows/vm/os_windows.cpp
vmSymbols.hpp：https://github.com/JetBrains/jdk8u_hotspot/blob/master/src/share/vm/classfile/vmSymbols.hpp
2. Java 层面 Thread 启动
2.1 start() 方法
new Thread(() -> { // todo }).start(); // JDK 源码 public synchronized void start() { if (threadStatus != 0) throw new IllegalThreadStateException(); group.add(this); boolean started = false; try { start0(); started = true; } finally { try { if (!started) { group.threadStartFailed(this); } } catch (Throwable ignore) {} } }线程启动方法 start()，在它的方法英文注释中已经把核心内容描述出来。Causes this thread to begin execution; the Java Virtual Machine calls the run method of this thread. 这段话的意思是：由 JVM 调用此线程的 run 方法，使线程开始执行。其实这就是一个 JVM 的回调过程，下文源码分析中会讲到
另外 start() 是一个 synchronized 方法，但为了避免多次调用，在方法中会由线程状态判断。threadStatus != 0。
group.add(this)，是把当前线程加入到线程组，ThreadGroup。
start0()，是一个本地方法，通过 JNI 方式调用执行。这一步的操作才是启动线程的核心步骤。
2.2 start0() 本地方法
// 本地方法 start0 private native void start0(); // 注册本地方法 public class Thread implements Runnable { /* Make sure registerNatives is the first thing does. */ private static native void registerNatives(); static { registerNatives(); } // ... } start0()，是一个本地方法，用于启动线程。
registerNatives()，这个方法是用于注册线程执行过程中需要的一些本地方法，比如：start0、isAlive、yield、sleep、interrupt0等。
「registerNatives」，本地方法定义在 Thread.c 中，以下是定义的核心源码：
static JNINativeMethod methods[] = { {"start0", "()V", (void *)&JVM_StartThread}, {"stop0", "(" OBJ ")V", (void *)&JVM_StopThread}, {"isAlive", "()Z", (void *)&JVM_IsThreadAlive}, {"suspend0", "()V", (void *)&JVM_SuspendThread}, {"resume0", "()V", (void *)&JVM_ResumeThread}, {"setPriority0", "(I)V", (void *)&JVM_SetThreadPriority}, {"yield", "()V", (void *)&JVM_Yield}, {"sleep", "(J)V", (void *)&JVM_Sleep}, {"currentThread", "()" THD, (void *)&JVM_CurrentThread}, {"interrupt0", "()V", (void *)&JVM_Interrupt}, {"holdsLock", "(" OBJ ")Z", (void *)&JVM_HoldsLock}, {"getThreads", "()[" THD, (void *)&JVM_GetAllThreads}, {"dumpThreads", "([" THD ")[[" STE, (void *)&JVM_DumpThreads}, {"setNativeName", "(" STR ")V", (void *)&JVM_SetNativeThreadName}, };「源码」：https://github.com/unofficial-openjdk/openjdk/blob/jdk/jdk/src/java.base/share/native/libjava/Thread.c
从定义中可以看到，start0 方法会执行 &JVM_StartThread 方法，最终由 JVM 层面启动线程。
3. JVM 创建线程
3.1 JVM_StartThread
「源码」：https://github.com/JetBrains/jdk8u_hotspot/blob/master/src/share/vm/prims/jvm.cpp
JVM_ENTRY(void, JVM_StartThread(JNIEnv* env, jobject jthread)) JVMWrapper("JVM_StartThread"); JavaThread *native_thread = NULL; // 创建线程 native_thread = new JavaThread(&thread_entry, sz); // 启动线程 Thread::start(native_thread); JVM_END这部分代码比较多，但核心内容主要是创建线程和启动线程，另外 &thread_entry也是一个方法，如下：
「thread_entry，线程入口」
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); }「重点」，在创建线程引入这个线程入口的方法时，thread_entry 中包括了 Java 的回调函数 JavaCalls::call_virtual。这个回调函数会由 JVM 调用。
「vmSymbols::run_method_name()」，就是那个被回调的方法，源码如下：
「源码」：https://github.com/JetBrains/jdk8u_hotspot/blob/master/src/share/vm/classfile/vmSymbols.hpp
#define VM_SYMBOLS_DO(template, do_alias) template(run_method_name, "run")
这个 run 就是我们的 Java 程序中会被调用的 run 方法。接下来我们继续按照代码执行链路，寻找到这个被回调的方法在什么时候调用的。
3.2 JavaThread
native_thread = new JavaThread(&thread_entry, sz);
接下来，我们继续看 JavaThread 的源码执行内容。
「源码」：https://github.com/JetBrains/jdk8u_hotspot/blob/master/src/share/vm/runtime/thread.cpp
JavaThread::JavaThread(ThreadFunction entry_point, size_t stack_sz) : Thread() #if INCLUDE_ALL_GCS , _satb_mark_queue(&_satb_mark_queue_set), _dirty_card_queue(&_dirty_card_queue_set) #endif // INCLUDE_ALL_GCS { if (TraceThreadEvents) { tty->print_cr("creating thread %p", this); } 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); }ThreadFunction entry_point，就是我们上面的 thread_entry 方法。
size_t stack_sz，表示进程中已有的线程个数。
「这两个参数」，都会传递给 os::create_thread 方法，用于创建线程使用。
3.3 os::create_thread
「源码」：
os_linux.cpp：https://github.com/JetBrains/jdk8u_hotspot/blob/master/src/os/linux/vm/os_linux.cpp
os_windows.cpp：https://github.com/JetBrains/jdk8u_hotspot/blob/master/src/os/windows/vm/os_windows.cpp
众所周知，JVM 是个啥!，所以它的 OS 服务实现，Liunx 还有 Windows 等，都会实现线程的创建逻辑。这有点像适配器模式
「os_linux -> os::create_thread」
bool os::create_thread(Thread* thread, ThreadType thr_type, size_t stack_size) { assert(thread->osthread() == NULL, "caller responsible"); // Allocate the OSThread object OSThread* osthread = new OSThread(NULL, NULL); // Initial state is ALLOCATED but not INITIALIZED osthread->set_state(ALLOCATED); pthread_t tid; int ret = pthread_create(&tid, &attr, (void* (*)(void*)) java_start, thread); return true; }osthread->set_state(ALLOCATED)，初始化已分配的状态，但此时并没有初始化。
pthread_create，是类Unix操作系统(Unix、Linux、Mac OS X等)的创建线程的函数。
java_start，重点关注类，是实际创建线程的方法。
3.4 java_start
「源码」：https://github.com/JetBrains/jdk8u_hotspot/blob/master/src/os/linux/vm/os_linux.cpp
static void *java_start(Thread *thread) { // 线程ID int pid = os::current_process_id(); // 设置线程 ThreadLocalStorage::set_thread(thread); // 设置线程状态：INITIALIZED 初始化完成 osthread->set_state(INITIALIZED); // 唤醒所有线程 sync->notify_all(); // 循环，初始化状态，则一致等待 wait while (osthread->get_state() == INITIALIZED) { sync->wait(Mutex::_no_safepoint_check_flag); } // 等待唤醒后，执行 run 方法 thread->run(); return 0; }JVM 设置线程状态，INITIALIZED 初始化完成。
sync->notify_all()，唤醒所有线程。
osthread->get_state() == INITIALIZED，while 循环等待
thread->run()，是等待线程唤醒后，也就是状态变更后，才能执行到。这在我们的线程执行UML图中，也有所体现
4. JVM 启动线程
JVM_ENTRY(void, JVM_StartThread(JNIEnv* env, jobject jthread)) JVMWrapper("JVM_StartThread"); JavaThread *native_thread = NULL; // 创建线程 native_thread = new JavaThread(&thread_entry, sz); // 启动线程 Thread::start(native_thread); JVM_ENDJVM_StartThread 中有两步，创建(new JavaThread)、启动(Thread::start)。创建的过程聊完了，接下来我们聊启动。
4.1 Thread::start
「源码」：https://github.com/JetBrains/jdk8u_hotspot/blob/master/src/share/vm/runtime/thread.cpp
void Thread::start(Thread* thread) { trace("start", thread); if (!DisableStartThread) { if (thread->is_Java_thread()) { java_lang_Thread::set_thread_status(((JavaThread*)thread)->threadObj(), java_lang_Thread::RUNNABLE); } // 不同的 OS 会有不同的启动代码逻辑 os::start_thread(thread); } }如果没有禁用线程 DisableStartThread 并且是 Java 线程 thread->is_Java_thread()，那么设置线程状态为 RUNNABLE。
os::start_thread(thread)，调用线程启动方法。不同的 OS 会有不同的启动代码逻辑
4.2 os::start_thread(thread)
「源码」：https://github.com/JetBrains/jdk8u_hotspot/blob/master/src/share/vm/runtime/os.hpp
void os::start_thread(Thread* thread) { // guard suspend/resume MutexLockerEx ml(thread->SR_lock(), Mutex::_no_safepoint_check_flag); OSThread* osthread = thread->osthread(); osthread->set_state(RUNNABLE); pd_start_thread(thread); }osthread->set_state(RUNNABLE)，设置线程状态 RUNNABLEpd_start_thread(thread)，启动线程，这个就由各个 OS 实现类，实现各自系统的启动方法了。比如，windows系统和Linux系统的代码是完全不同的。
4.3 pd_start_thread(thread)
「源码」：https://github.com/JetBrains/jdk8u_hotspot/blob/master/src/os/linux/vm/os_linux.cpp
void os::pd_start_thread(Thread* thread) { OSThread * osthread = thread->osthread(); assert(osthread->get_state() != INITIALIZED, "just checking"); Monitor* sync_with_child = osthread->startThread_lock(); MutexLockerEx ml(sync_with_child, Mutex::_no_safepoint_check_flag); sync_with_child->notify(); }这部分代码 notify() 最关键，它可以唤醒线程。
线程唤醒后，3.4 中的 thread->run(); 就可以继续执行了。
5. JVM 线程回调
5.1 thread->run()[JavaThread::run()]
「源码」：https://github.com/JetBrains/jdk8u_hotspot/blob/master/src/share/vm/runtime/thread.cpp
// The first routine called by a new Java thread void JavaThread::run() { // ... 初始化线程操作 thread_main_inner(); }os_linux.cpp 类中的 java_start 里的 thread->run()，最终调用的就是 thread.cpp 的 JavaThread::run() 方法。
这部分还需要继续往下看，thread_main_inner(); 方法。
5.2 thread_main_inner
「源码」：https://github.com/JetBrains/jdk8u_hotspot/blob/master/src/share/vm/runtime/thread.cpp
void JavaThread::thread_main_inner() { if (!this->has_pending_exception() && !java_lang_Thread::is_stillborn(this->threadObj())) { { ResourceMark rm(this); this->set_native_thread_name(this->get_thread_name()); } HandleMark hm(this); this->entry_point()(this, this); } DTRACE_THREAD_PROBE(stop, this); this->exit(false); delete this; }这里有你熟悉的设置的线程名称，this->set_native_thread_name(this->get_thread_name())。
this->entry_point()，实际调用的就是 3.1 中的 thread_entry 方法。
thread_entry，方法最终会调用到 JavaCalls::call_virtual 里的vmSymbols::run_method_name()。也就是 run() 方法，至此线程启动完成。终于串回来了!
总结
线程的启动过程涉及到了 JVM 的参与，所以如果没有认真了解过，确实很难从一个本地方法了解的如此透彻。
整个源码分析可以结合着代码调用UML时序图进行学习，基本核心过程包括：Java 创建线程和启动、调用本地方法 start0()、JVM 中 JVM_StartThread 的创建和启动、设置线程状态等待被唤醒、根据不同的OS启动线程并唤醒、最后回调 run() 方法启动 Java 线程。
有时候可能只是一步很简单的方法，也会有它的深入之处，当真的懂了以后，就不用死记硬背。如果需要获得以上高清大图，可以添加小傅哥微信(fustack)，备注：Thread大图
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