常用语言的线程模型（Java、go、C++、python3） | 京东云技术团队

背景知识

操作系统线程模型

java语言

线程模型

在Java诞生之初，在Java中就引入了线程，最初称之为“绿色线程”，完全由JVM进行管理，这和操作系统用户线程是多对一的实现，但随着操作系统对线程支持越来越强大，java中的线程实现采用了一对一的实现，即一个java线程对应于一个操作系统用户线程，但是这个线程的堆栈大小是固定的，随着线程数量创建过多，可能导致内存溢出。在java19版本中引入了虚拟线程的概念，虚拟线程有一个动态的堆栈，可以增大和缩小，这和操作系统用户线程之间是一个多对多的关系，随着后面的发展，java中的线程模型会变得越来越强大。

优缺点

作为一对一的线程模型维护起来比较简单，但是由于每一个线程栈信息是固定的，不利于创建大量的线程，并且多线程操作时可能涉及频繁的系统调用，上下文切换代价高。

使用方式(以生产者消费者模型来说明)

 public class ThreadTest {

    public static final Object P = new Object();

    static List list = new ArrayList();

    @Test
    public void test() throws Exception {

        Thread thread1 = new Thread(()-> {
            while(true) {
                try {
                    product();
                }catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            while(true) {
                try {
                    consume();
                }catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        thread1.start();
        thread2.start();

        thread1.join();
        thread2.join();
    }

    private static void product() throws Exception {
        synchronized (P) {
            if(list.size() == 1) {
                // 让出锁
                P.wait();
            }
            list.add(1);
            System.out.println("produce");
            P.notify();
        }
    }

    private static void consume() throws Exception {
        synchronized (P) {
            if(list.size() == 0) {
                P.wait();
            }
            list.remove(list.size() - 1);
            System.out.println("consume");
            P.notify();
        }
    }
}

go语言

go语言线程模型

在go语言中，线程模型就是比较强大了，包含了三个概念：内核线程（M）、goroutine(G)、G的上下文环境（P）。其中G表示基于协程创建的用户线程，M直接关联一个内核线程，P里面一般存放正在运行的goroutine的上下文环境（函数指针、堆栈地址和地址边界等）。

优缺点

go语言中的线程模型算是很强大了，引用了协程，线程栈大小可以动态调整，很好地避免了java中目前的线程模型缺点。

使用方式(以生产者消费者模型来说明)

package main

import (
    "fmt"
)

type ThreadTest struct {
    lock chan int
}

func (t *ThreadTest) produce() {
    for {
        t.lock