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不想看解釋的小伙伴可直接翻到文末尋找答案，
1. 用戶空間和內核空間
關于內核態和用戶態我們在 了解作業系統的那些事兒，從這篇文章開始 這篇文章中已經詳細介紹過，這里不再過多贅述，
至于什么是系統空間和用戶空間也非常好理解：在作業系統中，記憶體通常會被分成用戶空間（User space）與內核空間（Kernel space）這兩個部分，當行程/執行緒運行在用戶空間時就處于用戶態，運行在內核空間時就處于內核態：
- 運行在內核態的程式可以訪問用戶空間和內核空間，或者說它可以訪問計算機的任何資源，不受限制，為所欲為，例如協調 CPU 資源，分配記憶體資源，提供穩定的環境供應用程式運行等
- 而應用程式基本都是運行在用戶態的，或者說用戶態就是提供應用程式運行的空間，運行在用戶態的程式只能訪問用戶空間
那為什么要區分用戶態和內核態呢？
其實早期作業系統是不區分用戶態和內核態的，也就是說應用程式可以訪問任意記憶體空間，如果程式不穩定常常會讓系統崩潰，比如清除了作業系統的記憶體資料，為此大佬們設計出了一套規則：對于那些比較危險的操作需要切到內核態才能運行，比如 CPU、記憶體、設備等資源管理器程式就應該在內核態運行，否則安全性沒有保證，
舉個例子，對于檔案系統和資料來說，檔案系統資料和管理就必須放在內核態，但是用戶的資料和管理可以放在用戶態，
用戶態的程式不能隨意操作內核地址空間，這樣有效地防止了作業系統程式受到應用程式的侵害，
那如果處于用戶態的程式想要訪問內核空間的話怎么辦呢？就需要進行系統呼叫從用戶態切換到內核態，
2. 作業系統執行緒
① 在用戶空間中實作執行緒
在早期的作業系統中，所有的執行緒都是在用戶空間下實作的，作業系統只能看到執行緒所屬的行程，而不能看到執行緒，
從我們開發者的角度來理解用戶級執行緒就是說：在這種模型下，我們需要自己定義執行緒的資料結構、創建、銷毀、調度和維護等，這些執行緒運行在作業系統的某個行程內，然后作業系統直接對行程進行調度，
這種方式的好處一目了然，首先第一點，就是即使作業系統原生不支持執行緒，我們也可以通過庫函式來支持執行緒；第二點，執行緒的調度只發生在用戶態，避免了作業系統從內核態到用戶態的轉換開銷，
當然缺點也很明顯：由于作業系統看不見執行緒，不知道執行緒的存在，而 CPU 的時間片切換是以行程為維度的，所以如果行程中某個執行緒進行了耗時比較長的操作，那么由于用戶空間中沒有時鐘中斷機制，就會導致此行程中的其它執行緒因為得不到 CPU 資源而長時間的持續等待；另外，如果某個執行緒進行系統呼叫時比如缺頁中斷而導致了執行緒阻塞，此時作業系統也會阻塞住整個行程，即使這個行程中其它執行緒還在作業，
② 在內核空間中實作執行緒
所謂內核級執行緒就是運行在內核空間的執行緒， 直接由內核負責，只能由內核來完成執行緒的調度，
幾乎所有的現代作業系統，包括 Windows、Linux、Mac OS X 和 Solaris 等，都支持內核執行緒，
每個內核執行緒可以視為內核的一個分身，這樣作業系統就有能力同時處理多件事情，支持多執行緒的內核就叫做多執行緒內核（Multi-Threads Kernel），
從我們開發者的角度來理解內核級執行緒就是說：我們可以直接使用作業系統中已經內置好的執行緒，執行緒的創建、銷毀、調度和維護等，都是直接由作業系統的內核來實作，我們只需要使用系統呼叫就好了，不需要像用戶級執行緒那樣自己設計執行緒調度等，
上圖畫的是 1：1 的執行緒模型，所謂執行緒模型，也就是用戶執行緒和內核執行緒之間的關聯方式，執行緒模型當然不止 1：1 這一種，下面我們來詳細解釋以下這三種多執行緒模型：
下文翻譯自 https://www.cs.uic.edu/~jbell/CourseNotes/OperatingSystems/4_Threads.html
1）多對一執行緒模型：
- 在多對一模型中，多個用戶級執行緒映射到某一個內核執行緒上
- 執行緒管理由用戶空間中的執行緒庫處理，這非常有效
- 但是，如果進行了阻塞系統呼叫，那么即使其他用戶執行緒能夠繼續，整個行程也會阻塞
- 由于單個內核執行緒只能在單個 CPU 上運行，因此多對一模型不允許在多個 CPU 之間拆分單個行程
從并發性角度來總結下，雖然多對一模型允許開發人員創建任意多的用戶執行緒，但是由于內核只能一次調度一個執行緒，所以并未增加并發性，現在已經幾乎沒有作業系統來使用這個模型了，因為它無法利用多個處理核，
2）一對一執行緒模型：
- 一對一模型克服了多對一模型的問題
- 一對一模型創建一個單獨的內核執行緒來處理每個用戶執行緒
- 但是，管理一對一模型的開銷更大，涉及更多開銷和減慢系統速度
- 此模型的大多數實作都限制了可以創建的執行緒數
從并發性角度來總結下，雖然一對一模型提供了更大的并發性，但是開發人員應注意不要在應用程式內創建太多執行緒（有時系統可能會限制創建執行緒的數量），因為管理一對一模型的開銷更大，Windows (從 Win95 開始) 和 Linux 都實作了執行緒的一對一模型，
3）多對多執行緒模型：
- 多對多模型將任意數量的用戶執行緒復用到相同或更少數量的內核執行緒上，結合了一對一和多對一模型的最佳特性
- 用戶對創建的執行緒數沒有限制
- 阻止內核系統呼叫不會阻止整個行程
- 行程可以分布在多個處理器上
- 可以為各個行程分配可變數量的內核執行緒，具體取決于存在的 CPU 數量和其他因素
3. Java 執行緒
在進入 Java 執行緒主題之前，有必要講解一下執行緒庫 Thread library 的概念，
在上面的模型介紹中，我們提到了通過執行緒庫來創建、管理執行緒，那么什么是執行緒庫呢？
執行緒庫就是為開發人員提供創建和管理執行緒的一套 API，
當然，執行緒庫不僅可以在用戶空間中實作，還可以在內核空間中實作，前者涉及僅在用戶空間內實作的 API 函式，沒有內核支持，后者涉及系統呼叫，也就是說呼叫庫中的一個 API 函式將會導致對內核的系統呼叫，并且需要具有執行緒庫支持的內核，
下面簡單介紹下三個主要的執行緒庫：
1）POSIX Pthreads：可以作為用戶或內核庫提供，作為 POSIX 標準的擴展
2）Win32 執行緒：用于 Window 作業系統的內核級執行緒庫
3）Java 執行緒：Java 執行緒 API 通常采用宿主系統的執行緒庫來實作，也就是說在 Win 系統上，Java 執行緒 API 通常采用 Win API 來實作，在 UNIX 類系統上，采用 Pthread 來實作，
下面我們來詳細講解 Java 執行緒：
事實上，在 JDK 1.2 之前，Java 執行緒是基于稱為 "綠色執行緒"（Green Threads）的用戶級執行緒實作的，也就是說程式員大佬們為 JVM 開發了自己的一套執行緒庫或者說執行緒管理機制，
而在 JDK 1.2 及以后，JVM 選擇了更加穩定且方便使用的作業系統原生的內核級執行緒，通過系統呼叫，將執行緒的調度交給了作業系統內核，而對于不同的作業系統來說，它們本身的設計思路基本上是完全不一樣的，因此它們各自對于執行緒的設計也存在種種差異，所以 JVM 中明確宣告了：虛擬機中的執行緒狀態，不反應任何作業系統中的執行緒狀態，
也就是說，在 JDK 1.2 及之后的版本中，Java 的執行緒很大程度上依賴于作業系統采用什么樣的執行緒模型，這點在不同的平臺上沒有辦法達成一致，JVM 規范中也并未限定 Java 執行緒需要使用哪種執行緒模型來實作，可能是一對一，也可能是多對多或多對一，
總結來說，回答下文題，現今 Java 中執行緒的本質，其實就是作業系統中的執行緒，其執行緒庫和執行緒模型很大程度上依賴于作業系統（宿主系統）的具體實作，比如在 Windows 中 Java 就是基于 Wind32 執行緒庫來管理執行緒，且 Windows 采用的是一對一的執行緒模型，
References
- Operating Systems - Threads：https://www.cs.uic.edu/~jbell/CourseNotes/OperatingSystems/4_Threads.html
- Java 執行緒和作業系統執行緒的關系：https://blog.csdn.net/CringKong/article/details/79994511?utm_medium
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- 博主東南大學碩士在讀，攜程 Java 后臺開發暑期實習生，利用課余時間運營一個公眾號『 飛天小牛肉 』，2020/12/29 日開通，專注分享計算機基礎（資料結構 + 演算法 + 計算機網路 + 資料庫 + 作業系統 + Linux）、Java 技術堆疊等相關原創技術好文，本公眾號的目的就是讓大家可以快速掌握重點知識，有的放矢，希望大家多多支持哦，和小牛肉一起成長 ??
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