线程如何在底层执行指令？

深入理解Java线程执行机制

最新推荐文章于 2025-12-01 13:49:36 发布

原创最新推荐文章于 2025-12-01 13:49:36 发布 · 214 阅读

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一条线程是如何执行的呢

一条线程它有自己独立的栈和pc寄存器，寄存器的作用来存储字节码指令地址，它来告诉电脑要执行的下一条指令。

我们通过main方法反编译出来的代码，来详细的探究main线程执行方法中代码的具体过程：

反编译出来的代码

开始执行：bipush 15

表示把15压入操作数栈中

执行 istore_1

表示把把操作数栈中的15拿出来，然后存入局部变量表1的位置

执行bipush 8 以及 istore_2 同上

都是把先把8放入操作数栈，然后拿出来存到局部变量表

执行 iload_1

表示把局部变量表中1位置的数据拿出来，放到操作数栈中

这个注意，拿出来并不会清空局部变量表1位置的数据，而是方法执行完才会清除

执行 iload_2

表示把局部变量表中2位置的数据拿出来，压到到操作数栈中

执行 iadd

表示执行+操作，然后在操作数栈中得到23

执行 istore_3

表示将操作数栈中的23拿出来，存放的局部变量表3的位置

最后执行 return

表示方法结束，销毁栈

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【并发】深入理解Java线程的底层原理

金鳞踏雨

11-29

1277

操作系统会以进程为单位，分配系统资源（CPU时间片、内存等资源），进程是资源分配的最小单位。线程，有时被称为轻量级进程，是操作系统调度（CPU调度）执行的最小单位。Java 语言中线程共有六种状态，分别是： NEW（初始化状态） RUNNABLE（可运行状态+运行状态） BLOCKED（阻塞状态） WAITING（无时限等待） TIMED_WAITING（有时限等待） TERMINATED（终止状态）

线程的执行

孟凡霄

02-23

749

地址线是一个寻址的线，QQ.exe这个程序放到内存之后，它一定会放到内存的某个地址上，比如这个地址是3号地址，在3号地址的起始位置是main方法，在起步的位置一定会放一条指令，操作系统会通知cpu，你去读3号地址，先把指令读过来，读过来指令如果是add，它就会通知地址线，再把后面的2个数字都读过来，读到寄存器，然后计算单元开始做add计算，计算完了之后，存到某个寄存器，然后再写回内存。一个程序的执行，首先把可执行文件放到内存，找到起始位置即main开始的地址，进行读取指令和数据，进行计算并写回内存。

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黑马程序员多线程

魏亮的专栏

07-27

386

进程：是一个正在执行中的程序。每一个进程执行都有一个执行顺序。该顺序是一个执行路径，或者叫一个控制单元。线程：就是进程中的一个独立的控制单元。线程在控制着进程的执行。一个进程中至少有一个线程。　 Java VM 启动的时候会有一个进程java.exe. 该进程中至少一个线程负责java程序的执行。而且这个线程运行的代码存在于main方法中。

线程基础知识

csgogogo117的博客

03-02

435

Thread（线程）程序：为了完成特定的任务，用某种语言编写的一组指令的集合。一段静态的代码进程：就是正在执行的程序，就windows来讲，进程是操作系统资源分配的最小单位线程：进程可以进一步细化为线程，是一个进程内部的最小的执行单元，是操作系统进行任务调度的最小单元，隶属于进程。每一个进程至少包含一个线程（成为主线程）；在主线程中可以创建并启动其他的线程；一个进程内的所有线程共享该进程的内存资源创建进程的方法： 1，...

进程和线程：进程的开销比线程大在了哪里？

weixin_41803650的博客

02-04

3311

不知你在面试中是否遇到过这样的问题，题目很短，看似简单，但在回答时又感觉有点吃力？比如下面这两个问题：进程内部都有哪些数据？为什么创建进程的成本很高？这样的问题确实不好回答，除非你真正理解了进程和线程的原理，否则很容易掉入面试大坑。本讲，我将带你一起探究问题背后的原理，围绕面试题展开理论与实践知识的学习。通过本讲的学习，希望你可以真正理解进程和线程原理，从容应对面试。进程和线程进程（Process），顾名思义就是正在执行的应用程序，是软件的执行副本。而线程是轻量级的进程。进程是分配资源

深入浅出：线程底层原理

Pai_daxing的博客

09-24

2395

猜大家都很了解线程的使用了，现在我们以java为例，来看看线程是怎样在底层(jvm里面)产生和运行的。线程控制模块：当我们构造一个线程，java虚拟机会在内存中生成一个线程控制块，其中包括PC寄存器、Java栈、本地方法栈，这是每个线程独自拥有的，互不干涉。 PC计数器存放当前正在被执行的字节码指令（JVM指令）的地址。说白了，就是PC计数器用来记住这个线程被执行到那一步了（方便下次继

多线程并发或线程安全问题如何解决?

冰蛙

07-30

1874

1:通过volatile 关键字修饰变量,可以实现线程之间的可见性, 避免变量脏读的出现,底层是通过限制jvm指令的重排序来实现的适用于一个线程修改,多个线程读的场景 2:通过synchronized锁(任意对象)来实现线程同步,自动锁的思想, 底层实现原理:当有线程进入同步代码块之后,利用jvm的计数器将锁的标记置为1,当别的线程再想进入的时候,发现锁的标记为1, 该线程就去锁池等待,当第一个线程出来之后,锁的标记会置为0, 之后cpu会随机分配一个线程再次进入同步代码块. 3:通过lock锁的机制,

Java多线程volatile底层原理详解

weixin_43691723的博客

04-13

1279

1.volatile的作用 1）保证线程间的可见性 2）防止指令重排 public class Test implements Runnable { boolean running = true; @Override public void run() { while(running){ } } public static void main(String[] args) { ...

第16讲 synchronized底层如何实现？什么是锁的升级、降级？1

08-03

`synchronized` 关键字在 Java 中用于实现线程同步，它是 Java 内置的互斥锁，确保同一时刻只有一个线程能执行特定代码段。在深入讲解 `synchronized` 底层实现之前，我们先回顾一下锁的升级和降级的概念。锁的...

MIPS 程序员指南卷IV-f 多线程模块以及指令集

06-30

【多线程】synchronized底层实现的方式

李光未来科技

03-24

930

在java 开发中对于锁的应用非常的常见，如果对于什么时候该用什么锁，以及锁实现的原理有所不知道的，或者面试过程中面试官问你不知道怎么回答的，欢迎来看下面的文章。

【JavaEE初阶 — 多线程】单例模式＆指令重排序问题

OuO-1 的博客

11-07

2382

【JavaEE初阶 — 多线程】单例模式＆指令重排序

Java 泛型详解：类型参数的力量

ZHE|张恒的博客

11-28

1144

本文系统讲解了Java泛型的概念与使用方式。泛型通过在类或方法中引入类型参数，提高了代码的类型安全性和复用性。主要内容包括：1）泛型的基本语法，如定义泛型类和接口；2）泛型方法及其类型推断；3）三种通配符（?、? extends T、? super T）的使用场景；4）边界限制和多重限制；5）泛型的优缺点，如类型安全与类型擦除的影响；6）常见陷阱，如静态上下文和instanceof的限制。泛型是现代Java编程的重要特性，能显著减少类型转换和运行时错误。

【Android逆向工程】第8章：Frida 高级应用：函数追踪与 RPC 调用

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w987333120的博客

12-01

293

本文介绍了Frida框架的核心功能与应用技巧，包括函数调用栈追踪、RPC机制、批量Hook、内存操作和脚本模块化等关键技术。重点讲解了Thread.backtrace()和DebugSymbol.fromAddress()的用法，提供Java和Native函数的调用栈追踪示例，并展示了调用栈过滤与分析方法。最后通过实战案例演示登录流程追踪和RPC调用，同时给出常见问题解决方案。这些技术可有效提升逆向分析效率，适用于移动应用安全测试场景。

07_Spring AI 干货笔记之提示词

在科技的浪潮中，我们寻找着创新的火种，在代码的海洋里，我们编织着智慧的网。腾飞开源，就是这样一个由技术精英汇聚而成的博客平台，我们致力于分享在Java、Python、IoT和人工智能等领域的最新研究成果和实战经验。在腾飞开源的博客上，你会看到紧跟技术前

11-30

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本文详细介绍了Spring AI中的提示词核心概念与API设计。提示词作为引导AI模型生成特定输出的关键输入，其结构从简单字符串演进为包含多角色消息的复杂形式。Spring AI通过Prompt和Message接口提供结构化提示词管理，支持系统、用户、助手等角色分配。PromptTemplate类实现动态内容渲染，并支持自定义模板引擎。文章还涵盖提示词工程的最佳实践与令牌机制，为开发者提供完整的提示词设计解决方案。

【实战】项目traffic analysis技术点记录二

努力学习的！

11-28

1067

主要是因为ClickHouse的DateTime类型精度只到秒级，不支持毫秒部分，而Java的LocalDateTime默认包含毫秒精度。（1）服务提供者：通过k8s Service 暴露出一组pod实例，并拥有一个稳定的DNS名称： user-service.default.svc.cluster.local。这个注解的正确使用对于保证对象比较的正确性非常重要，特别是在使用HashSet、HashMap等集合时！轻量级，中心化的调度方案，依赖JobRunLock，同一任务实例互斥。

Docker：基于自制openjdk8镜像 or 官方openjdk8镜像，制作tomcat镜像

2509_94186151的博客

11-29

517

78.56 MBopenjdk二进制下载地址Dockerfile中，source /etc/profile不能加载的原因为什么还需要选择使用他的原因：三中，tomcat普通用户交互式启动tomcat#在 Docker 容器中，/etc/profile 文件不会在容器启动时自动执行，这是因为 Docker 容器通常不会启动交互式登录 shell，而是直接运行指定的命令。

linux 的线程调度底层

01-15

### Linux 线程调度底层实现机制 #### 调度器架构概述 Linux 的线程调度由内核中的 CFS（完全公平调度程序）负责处理。CFS 是基于红黑树的数据结构来维护可运行的任务列表，从而确保每个任务都能获得合理的 CPU 时间片[^1]。 #### 进程与线程表示在 Linux 中，进程和线程都作为 `task_struct` 结构体实例存在。对于多线程应用而言，主线程和其他子线程共享相同的地址空间、文件描述符表等资源，但在调度上它们各自拥有独立的 `task_struct` 实例[^2]。 #### 创建新线程时的初始化工作当通过系统调用如 `clone()` 或者高级库函数 pthread_create() 来创建一个新的 POSIX 线程时，在内核内部会执行一系列操作来进行必要的初始化： - 分配并填充新的 task_struct； - 设置初始上下文环境； - 将其加入到当前进程所属的 cgroup 和 namespace 下； - 如果启用了 NUMA 支持，则还需考虑节点间的内存分配策略；这些准备工作完成后，新线程就可以被放入就绪队列等待调度了[^3]。 #### 多核心上的线程分布为了提高性能，现代计算机通常配备多个物理CPU核心甚至支持超线程技术(SMT)，这使得单个处理器能够并发执行更多指令流。因此，在设计多核平台下的高效调度算法时需特别注意如何平衡各 CPU 上的工作负载以及减少跨 socket 访问带来的延迟开销等问题。具体来说，Linux 使用了名为 "调度域"(scheduling domains, sd)的概念来组织逻辑 CPUs 形成层次化的拓扑关系图，并据此实施动态调整以优化整体吞吐量表现。每一个sd可以进一步细分为若干个"调度组"(sg), 它们共同构成了整个系统的调度框架基础。 #### 负载均衡过程随着时间推移，某些 CPU 可能会出现过载现象而其他部分却处于闲置状态。为了避免这种情况发生进而影响用户体验，定期进行全局范围内的负载评估变得至关重要。为此目的所采取的主要措施包括但不限于: - 维护每颗 CPU 当前已占用的时间比例统计信息; - 对于那些长期维持高负荷运转的核心尝试寻找合适的候选对象转移一部分待办事项过去; - 针对不同优先级类别(比如实时 vs 普通用户态进程)分别制定专门规则指导迁移决策流程; 以上所有活动均是在后台自动完成无需应用程序开发者额外干预即可享受良好响应速度的同时保持较高的能源效率水平。 ```c // 示例代码片段展示了一个简化版的 load_balance 函数签名 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle, struct lb_env *env); ```