从Android面试题目溯源-1、创建线程有那几种方式

概念

程序执行流的最小单位，处理器调度调度和分派的基本单位。

如何理解这个概念

如下图，可以简单类比吉他，六根弦代表六个线程，每个线程独立且单独运行，且持有上一个音的状态，每根手指可类比为一个CPU的核心，在Arm架构中，大小核架构可以类比吉他的高底音弦，震动频率高的1，2，3弦为大核，震动频率相对较低的4，5，6弦为小核（之后针对Arm架构单独讨论）

Java的创建方式

1. 继承Thread
2. 实现Runnable
3. 匿名内部类实现Runnable接口
4. 使用Callable和Future创建有返回值的线程

延伸

Dart如何创建并管理线程

Dart线程模型基于事件循环（event loop）和异步编程的理念，通过Steam和Future类型来支持异步编程。真正意义上的线程被称为Isolate，对应Java意义上的线程，我们可以简单类比Android的Handler-Looper机制为展开版本的async， await，Future异步模型，两者都是基于事件循环，同样的模式，在kotlin等其他语言中可能被称为协程。

Rust如何创建并管理线程

1. 使用std::thread::spawn函数
2. 使用std::thread::Builder类

Linux编程中线程的概念

当我们将目光深入到Linux系统中，我们会发现Linux系统使用轻量级进程（LWP，Lightweight Process）的线程模型来实现多线程，怎么来理解这句话，首先是和进程类似，或者说包含进程的性质的同时，又是轻量级，从具体实现上，我们知晓轻量是指，共享进程的资源（地址空间，文件描述符和其他操作系统资源）。

• pthread_create创建线程
• pthread_exit退出线程
• pthread_cancel取消线程

我们从Linux的编程的概念当中可以看出，虚拟机线程的实现是依赖于操作系统的实现，大部分情况下，语言创建线程对应操作系统的线程，他们有对应关系。

Linux操作系统如何创建线程

计算机组成原理中，我们知晓计算机基本构成，CPU负责计算，内存负责存储计算数据，在Arm架构中，RISC(精简指令集)使用的便是load/save内存操作模型，计算机数据特定的约定可以解释为特定的含义。我们带着这个观点去查看一下Linux使用Syscall(系统调用)创建线程的过程。

#define _GNU_SOURCE
#include <sched.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>

void child_function(void *arg) {
    // 新线程执行的代码
    printf("Child thread: %s\n", (char *)arg);
}

int main() {
    // 创建一个新的栈空间
    char stack[4096];
    
    // 使用 clone 系统调用创建新线程
    int flags = CLONE_VM | CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND | CLONE_THREAD | CLONE_SYSVSEM | CLONE_SETTLS;
    pid_t child_pid = clone(child_function, stack + sizeof(stack), flags, "Hello from child thread");

    if (child_pid == -1) {
        perror("clone");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 主线程执行的代码
    printf("Main thread\n");

    // 等待新线程结束
    waitpid(child_pid, NULL, 0);

    return 0;
}

我们看到通过系统调用clone, 我们得到一个新的，栈大小为4096个字节的线程，新线程栈底部方法是child_function, 其中，创建线程的参数flag 表示共享的资源，例如虚拟内存空间CLONE_VM。

总结

回到面试题，线程的创建和管理是开辟一个新的方法栈空间，执行新的函数调用。最初的原因是 IO性能远远低于CPU处理性能，在客户端上的体现是不耗时操作不阻塞主线程（UI线程）给用户提供流畅的体验，近些年来，协程的出现，本质上是Event Loop + 异步编程，轻量级的协程，优化的事件队列，比如Flutter实现的EventLoop由两部分组成。

• 事件队列（Event Queue），存储异步事件
• 微任务队列（Microtask Queue）存储立即执行的异步事件

这些方式都非常适合客户端提高流畅性和响应速度，可以多使用协程等类似的手段处理小并发问题，性能上会优于使用线程。