线程运行原理

​ 在java中有三块用于存储数据的内存：栈、堆和方法区，其中方法区用来存储类加载后形成的字节码，堆用来存储引用类型的数据以及成员变量，而栈用来存储线程。

​ 每个线程都有属于自己的线程栈，栈与栈之间互不影响。每个线程栈都有一个个栈帧组成，每个栈帧对应着一个方法，存储着该方法所需要的局部变量。

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public class TestFrame{
    public static void main(String args[]){
        method1(10);
    }
    
    public void method1(int x){
        int y = x + 1;
    }
}

通过debug可以看到以上代码对应的栈结构

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线程上下文切换

​ 所谓线程的上下文切换指的是某个线程由占有CPU的状态变为不占有CPU的状态。发生线程上下文切换时需要保存当前线程运行的状态，会使用PC(程序计数器)保存当前线程运行的指令，除此之外还需要保存线程中的一些变量等信息，可见发生线程的上下文切换需要完成许多工作，因此频繁的发生线程上下文切换会影响系统性能，需要尽可能避免。

​ 一般有以下原因会导致线程上下文切换：

  1. CPU时间片到
  2. 有更高优先级的线程到来
  3. 垃圾回收(发生垃圾回收时，所有工作线程都需要进入等待状态，让垃圾回收线程先工作，实际上可以归为第二种原因)
  4. 线程自己调用sleep，wait，join，lock等方法

第一二种情况取决于操作系统使用的调度算法。