1.UE4源码剖析——异步与并行 中篇 之 Thread
2.ART 深入浅出 - 为何 Thread.getStackTrace() 会崩溃？
3.面试官：Thread启动线程的函数start方法能执行多次吗？
4.剖析Linux内核源码解读之《实现fork研究(二)》
5.一文读懂ThreadLocal的原理及使用场景
6.ThreadPoolExecutor简介&源码解析

UE4源码剖析——异步与并行 中篇 之 Thread

       我们知道UE中的异步框架分为TaskGraph与Thread两种，上篇教程我们学习了TaskGraph，源码源码它擅长处理有依赖关系的分析短任务；本篇教程我们将学习Thread，它与TaskGraph相反，函数它更擅长于处理长任务。源码源码而下一篇文章，分析范思哲云端源码我们则会承接Thread，函数去学习一下引擎中一些重要的源码源码线程。

       Thread擅长处理长任务，分析从长任务生命周期这个层面来看，函数我们可以先把长任务分为两类：常驻型长任务与非常驻型长任务。源码源码

       常驻型长任务侧重于并行，分析通常用于监听式服务，函数例如网络传输，源码源码使用单独的分析线程对网络进行监听，每当有网络数据包到达时，线程接收并处理后，不会立即结束，而是重置部分状态，继续监听，等待下一轮数据包。

       非常驻型长任务侧重于异步，通常用于数据处理，例如主线程为了提高性能，避免卡顿，会将一些重负载的运算任务分发给分线程处理，可能分批给多条分线程，主线程继续运行其他逻辑。任务处理完成后，将结果返回给主线程，分线程可销毁。

       接下来，我们通过两个例子学习Thread的使用。

       计算由N到M（N和M为大数字）所有数字的和。使用Thread异步调用，将计算操作交由分线程执行，计算完成后再通知主线程结果，代码实现如下：

       逻辑分为两部分：启动分线程计算数字和，使用Async函数，参数为EAsyncExecution::Thread，创建新线程执行。librecad源码学习Async函数用法，该函数返回TFuture对象，代表未来状态，当前无法获取结果，但在未来某个时刻状态变为Ready，此时可通过TFuture获取结果。

       主线程注册回调，等待分线程计算完成，使用TFuture的Then函数，完成时触发注册的回调，也可使用Wait系列函数等待计算完成。

       接下来学习常驻型任务使用。

       定义玩家血量上限点，当前点，当血量未满时，每0.2秒恢复1点血量。代码实现分为创建生命治疗仪FRunnable对象、重写Run函数、创建FRunnableThread线程、测试恢复功能和释放线程资源。

       生命治疗仪创建与测试完整代码如下，可验证生命恢复功能和暂停与恢复。

       UE4中的FRunnable与FRunnableThread提供创建常驻型任务所需接口。无论是常驻型还是非常驻型，底层实现相同，都是使用FRunnableThread线程。

       FRunnableThread线程结构包含标识符、逻辑功能、效率与性能、辅助调试字段。线程创建与生命周期分为创建FRunnable类对象、创建FRunnableThread对象两步，通过FRunnable的生命周期管理实现线程运行与停止。

       UE4线程管理流程包括继承并创建FRunnable类对象、创建FRunnableThread对象，生命治疗仪线程创建代码。

       UE4中的几种异步方式底层使用线程实现，学习了线程类型、创建、生命周期、sqoop 源码销毁方法，为下篇学习引擎特殊线程打下基础。

ART 深入浅出 - 为何 Thread.getStackTrace() 会崩溃？

       前言

       Thread 类的 getStackTrace() 方法是日常开发中常用的工具，特别是用于卡顿检测方案，如周期性调用 Thread.getStackTrace() 或 Thread.getAllStackTraces 获取主线程调用栈。然而，在频繁调用时，有时会引发崩溃现象。崩溃栈显示关键调用链路涉及 VMStack_getThreadStackTrace()、ThreadList::SuspendThreadByPeer()、ThreadSuspendByPeerWarning()、~LogMessage() 和 Runtime::Abort() 等。接下来，我们将逐步分析这一过程及其原因。

       Thread.getStackTrace 源码分析

       在 ART 源码版本 Android 中，核心调用在于 VMStack.cc 文件的 GetThreadStack 方法。关键步骤已用注释标记。GetThreadStack() 内部逻辑包括挂起线程、调用回调函数生成调用栈以及恢复线程。挂起线程的主要方法是 SuspendThreadByPeer()，该函数包含多步骤，但主要涉及初始化变量、循环检查目标线程状态、设置挂起标志位以及循环判断目标线程是否挂起，直至超时。

       关键点之一在于，当超时时调用 ThreadSuspendByPeerWarning() 函数，其内部 LOG 调用会在严重级别为 FATAL 时直接触发 Abort。这就是文章开头提到的崩溃栈的原因。通常，为避免此崩溃，可以使用 ThreadList::SuspendThreadByThreadId() 函数，该函数在超时时仅产生 WARNING 级别的 LOG，并不会终止运行。

       超时时间由 thread_suspend_timeout_ns_ 变量决定，此变量在 Runtime 初始化时传入 ThreadList，若未指定，则默认值在 thread_list.h 文件中。默认值为 秒，即时间单位为纳秒。派车 源码因此， 秒的默认超时时间是导致问题的原因之一。

       另一个关键点涉及 ART 如何实际挂起线程。关键代码是 suspended_thread->ModifySuspendCount()，它设置挂起标志位。该函数的原理已通过注释解释。此外，从检查点的角度出发，Java 中的 Check Point 概念在解释执行和机器码执行过程中起到暂停当前指令执行的作用，从而挂起当前线程。检查点存在于 Java 指令执行过程中的特定位置，如 switch/case 语句。

       总结

       通过深入分析，我们知道 Java 层的 Thread.getStackTrace() 方法本质上是将目标线程设置为请求挂起的状态，然后循环判断线程是否挂起。这一过程依赖于各个检查点的执行，从而在调用栈生成过程中引发超时。因此，目标线程迟迟未能执行到检查点是 Thread.getStackTrace() 方法超时的根本原因。

面试官：Thread启动线程的start方法能执行多次吗？

       在Java中，线程的创建与启动机制是通过Thread类中的start方法来实现的，而非直接调用run方法。这是基于线程状态管理的必要性。线程在其生命周期中会经历NEW、RUNNABLE、BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING、TERMINATED等多个状态。start方法的作用是将线程从NEW状态转变为RUNNABLE状态，然后等待系统资源分配，一旦获得执行机会，便会执行run方法中的任务，实现真正的多线程工作。

       直接调用run方法的情况不同，它会将run方法视为main线程中的普通函数执行，无法在新的线程中启动，因此不能用来启动线程。如果我们尝试多次调用start方法，只有第一次会成功启动线程，ldmps源码后续调用会抛出IllegalThreadStateException异常，因为线程的状态已经变为非初始状态，不能再调用start方法。

       以下是start方法和run方法的源码理解：

       start方法会检查线程状态，如果状态不是初始态，就会抛出异常。而run方法本身不触发线程的创建，仅在start方法调用后被执行。

       总结来说，start方法是启动线程的关键，它确保了线程的生命周期管理和正确执行，而run方法则是线程实际执行的任务。理解这些原理对于正确使用和管理Java线程至关重要。

剖析Linux内核源码解读之《实现fork研究(二)》

       本文深入剖析了Linux内核源码中fork实现的核心过程，重点在于copy_process函数的解析。在Linux系统中，应用层可以通过fork创建子进程或子线程，而内核并不区分两者，它们共享相同的task_struct结构，用于描述进程或线程的状态、资源等。task_struct包含了进程或线程所有关键数据结构，如内存描述符、文件描述符、信号处理等，是内核调度程序识别和管理进程的重要依据。

       copy_process作为fork实现的关键，其主要任务是初始化task_struct结构，分配新进程的PID，并将其加入到运行队列。这个过程中，内核栈的初始化导致了fork()调用的两次返回值不同，这与copy_thread函数中父进程复制内核栈至子进程并清零寄存器值有关。这样，子进程返回0，而父进程继续执行copy_thread后续操作，最后返回子进程的PID。

       对于线程的独有和共享资源，独有资源通常包括线程特定的数据结构和状态，而共享资源则涉及父进程与线程间的共享内存、文件描述符和信号处理等。这些资源的管理对于多线程程序的正确运行至关重要，需确保线程间资源的互斥访问和安全共享。

一文读懂ThreadLocal的原理及使用场景

       ThreadLocal 类是用来提供线程内部的局部变量,即线程本地变量。这种变量在多线程环境下访问(通过get和set方法访问)时能够保证各个线程的变量相对独立于其他线程内的变量，不同线程之间不会相互干扰，这种变量在线程的生命周期内起作用，减少同一个线程内多个函数或组件之间一些公共变量传递的复杂度。

       ThreadLocal 表示线程的“本地变量”，即每个线程都拥有该变量副本，达到人手一份的效果，各用各的，这样就可以避免共享资源的竞争。

       在高并发中会存在多个线程同时修改一个共享变量的场景，这就可能会出现线性安全问题。为了解决线性安全问题，可以通过加锁来实现，例如使用synchronized 或者Lock。但是加锁的方式可能会导致系统变慢。另外一种方式，可以使用ThreadLocal类访问共享变量，这样会在每个线程的本地，都保存一份共享变量的拷贝副本。这是一种“空间换时间”的方案，虽然会让内存占用大很多，但是由于不需要同步也就减少了线程可能存在的阻塞等待，从而提高时间效率。

       接下来就让我们学习 ThreadLocal 的几个核心方法，来了解ThreadLocal 的实现原理。

       set() 方法设置当前线程中 ThreadLocal 变量的值，该方法的源码为：通过源码我们知道 value 是存放在 ThreadLocalMap 里的，数据 value 是存放在 ThreadLocalMap 这个容器中的，并且是以当前 ThreadLocal 实例为 key 的。

       ThreadLocalMap 是怎样来的？源码很清楚，是通过getMap(t)进行获取：该方法直接返回当前线程对象 t 的一个成员变量 ThreadLocals：也就是说ThreadLocalMap 的引用是作为 Thread 的一个成员变量的，被 Thread 进行维护的。

       总结一下 set 方法：通过当前线程对象 thread 获取该 thread 所维护的 ThreadLocalMap，如果 ThreadLocalMap 不为 null，则以 ThreadLocal 实例为 key，值为 value 的键值对存入 ThreadLocalMap，若 ThreadLocalMap 为 null 的话，就新建 ThreadLocalMap，然后再以 ThreadLocal 为键，值为 value 的键值对存入即可。

       get() 方法是获取当前线程中 ThreadLocal 变量的值，代码逻辑请看注释，另外，看下 setInitialValue 主要做了些什么事情？这段方法的逻辑和 set 方法几乎一致，关注的是 initialValue 方法:这个方法是 protected 修饰的，也就是说继承 ThreadLocal 的子类可重写该方法，实现赋值为其他的初始值。

       总结一下 get 方法：通过当前线程 thread 实例获取到它所维护的 ThreadLocalMap，然后以当前 ThreadLocal 实例为 key 获取该 map 中的键值对（Entry），如果 Entry 不为 null 则返回 Entry 的 value。如果获取 ThreadLocalMap 为 null 或者 Entry 为 null 的话，就以当前 ThreadLocal 为 Key，value 为 null 存入 map 后，并返回 null。

       remove() 方法实现了如何删数据的操作。删除数据当然是从 map 中删除数据，先获取与当前线程相关联的 ThreadLocalMap，然后从 map 中删除该 ThreadLocal 实例为 key 的键值对即可。

       从上面的分析我们已经知道，数据其实都放在了 ThreadLocalMap 中，ThreadLocal 的 get、set 和 remove 方法实际上都是通过 ThreadLocalMap 的 getEntry、set 和 remove 方法实现的。ThreadLocalMap 是 ThreadLocal 一个静态内部类，内部维护了一个数组（Entry 类型的 table 数组），Entry 是一个以 ThreadLocal 为 key，Object 为 value 的键值对，这里的ThreadLocal 是弱引用。每个线程实例中都可以通过 ThreadLocals 获取到 ThreadLocalMap，而 ThreadLocalMap 实际上就是一个以 ThreadLocal 实例为 key，任意对象为 value 的 Entry 数组。当我们为 ThreadLocal 变量赋值时，实际上就是以当前 ThreadLocal 实例为 key，值为 value 的 Entry 往这个 ThreadLocalMap 中存放。需要注意的是，Entry 中的 key 是弱引用，当 ThreadLocal 外部强引用被置为 null(ThreadLocalInstance=null)时，系统 GC 的时候，根据可达性分析，这个 ThreadLocal 实例就没有任何一条链路能够引用到它，此时 ThreadLocal 势必会被回收，这样一来，ThreadLocalMap 中就会出现 key 为 null 的 Entry，如果没有办法访问这些 key 为 null 的 Entry 的 value，如果当前线程再迟迟不结束的话，这些 key 为 null 的 Entry 的 value 就会一直存在一条强引用链：Thread Ref -> Thread -> ThreaLocalMap -> Entry -> value 永远无法回收，造成内存泄漏。

       当然，如果当前 thread 运行结束，ThreadLocal、ThreadLocalMap、Entry 没有引用链可达，在垃圾回收的时候都会被系统回收。在实际开发中，会使用线程池去维护线程的创建和复用，比如固定大小的线程池，线程为了复用是不会主动结束的。

       本文主要讲解了ThreadLocal的作用及基本用法，以及ThreadLocal的实现原理和基础方法。线上环境中，ThreadLocal还有可能引起内存泄漏，这方面内容我们后续接着讲。

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ThreadPoolExecutor简介&源码解析

       线程池是通过池化管理线程的高效工具，尤其在多核CPU时代，利用线程池进行并行处理任务有助于提升服务器性能。ThreadPoolExecutor是线程池的具体实现，它负责线程管理和任务管理，以及处理任务拒绝策略。这个类提供了多种功能，如通过Executors工厂方法配置，执行Runnable和Callable任务，维护任务队列，统计任务完成情况等。

       创建线程池需要考虑关键参数，如核心线程数（任务开始执行时立即创建），最大线程数（任务过多时限制新线程生成），线程存活时间，任务队列大小，线程工厂以及拒绝策略。JDK提供了四种拒绝策略，如默认的AbortPolicy，当资源饱和时抛出异常。此外，线程池还提供了beforeExecute和afterExecute钩子函数，用于在任务执行前后执行自定义操作。

       当任务提交到线程池时，会经历一系列处理流程，包括任务的执行和线程池状态的管理。例如，如果任务队列和线程池满，会根据拒绝策略处理新任务。使用线程池时，需注意线程池容量与状态的计算，以及线程池工作线程的动态调整。

       示例中，自定义线程池并重写钩子函数，创建任务后向线程池提交，可以看到线程池如何根据配置动态调整资源。但要注意，如果任务过多且无法处理，可能会抛出异常。源码分析中，submit方法实际上是调用execute，而execute内部包含Worker类和runWorker方法的逻辑，包括任务的获取和执行。

       线程池的容量上限并非Integer.MAX_VALUE，而是由ctl变量的低位决定。 Doug Lea的工具函数简化了ctl的操作，使得计算线程池状态和工作线程数更加便捷。通过深入了解ThreadPoolExecutor，开发者可以更有效地利用线程池提高应用性能。

Qt——QThread源码浅析

       在探索Qt的多线程处理中，QThread类的实现源码历经变迁。在Qt4.0.1和Qt5.6.2版本中，尽管QThread类的声明相似，但run()函数的实现有所不同。从Qt4.4开始，QThread不再是抽象类，这标志着一些关键调整。

       QThread::start()函数在不同版本中的核心代码保持基本一致，其中Q_D()宏定义是一个预处理宏，用于获取QThread的私有数据。_beginthreadex()函数则是创建线程的核心，调用QThreadPrivate::start(this)，即执行run()函数并发出started()信号。

       QThread::run()函数在Qt4.4后的版本中，不再强制要求重写，而是可以通过start启动事件循环。在Qt5.6.2版本中，run函数的定义更灵活，可以根据需要进行操作。

       关于线程停止，QThread提供了quit()、exit()和terminate()三种方式。quit()和exit(0)等效，用于事件循环中停止线程，而terminate()则立即终止线程，但不推荐使用，因为它可能引发不稳定行为。

       总结起来，QThread的核心功能包括线程的创建、run函数的执行以及线程的结束控制。从Qt4.4版本开始，QThread的使用变得更加灵活，可以根据需要选择是否重写run函数，以及如何正确地停止线程。不同版本间的细微差别需要开发者注意，以确保代码的兼容性和稳定性。