操作系统中，一个进程往往代表着一个应用程序实例，而线程是进程中轻量级的调度单元，也可以看作是轻量级的进程，可以共享进程资源。下面简单介绍在操作系统中线程通用实现方式。

线程实现模型

暂且抛开Java线程，先说明一下在操作系统中，线程通用的几种实现方式。实现线程主要有三种方式。

内核线程模型

使用内核线程实现的方式，通常也被成为1 : 1实现模型。内核线程（Kernel Level Thread，KLT）是直接由操作系统内核来支持的线程，这种线程由内核来控制切换，内核通过调度器（Scheduler）来对线程进行调度，并负责将线程任务映射到各个处理器，在多核操作系统中具有能力并行处理多个任务，这种支持多线程的内核被称为多线程内核（Mutil-Threads Kernel）。
程序一般不会直接使用内核线程，而是使用内核线程的一种高级接口（轻量级进程Light Weight Process）LWP，也就是通常意义所描述的线程，每个轻量级进程都由一个内核支持，因此先支持内核线程，才能有轻量级进程。其中KLT、Schedule、LWP之间关系如下图所示：

在这个模型中，每个轻量级进程都是一个调度单元，单个KLT的阻塞不会影响其他单元的调度，当然也有其本身的局限性，由于是基于内核线程进行创建的，所以线程的各种操作，如创建、同步等都需要进行系统调用。应用程序运行在用户空间，内核处于用户态（User Mode），系统调用需要进行用户态和内核态（Kernel Mode）切换，频繁的进行用户态内核态切换，会严重消耗系统性能。此外，每个KLT都需要内核来支持，因此也会消耗内核资源如内核线程空间等，因此这种模型下所能创建的线程数也是很有限的。

用户线程模型

使用用户线程实现的方式被称为1 : N模型，非内核线程都可以被看作是用户线程（User Thread，UT）的一种。这里需要辩证的看待关于用户线程的定义，广义上来从非内核线程的角度看，轻量级进程也属于用户线程的范畴，但是由于其建立在内核基础之上，过于依赖系统调用，又不具备通常意义上用户线程的优点。其实现模型如图所示：

狭义上所说的用户线程指完全建立在用户空间的线程，线程的控制无需内核参与，内核也无法感知其实现模式，这种线程也不需要进行用户态和内核态的切换，因此用户线程对资源的使用率较小，支持大规模的线程数量。部分高性能数据库中的线程就是完全由这种类型的用户线程来实现。
用户线程的优势也是其劣势，由于没有内核的支持，所有线程都需要由用户程序处理。操作系统通常只会进行进程级别资源的分配，那么在用户空间，用户线程如何创建、销毁、切换、阻塞以及调度都要由用户来处理，因此用户线程实现的程序也提高了复杂度和故障机率，除非是大规模的线程需要场景下，否则一般不倾向于使用用户线程。
Java中的线程曾经使用用户线程实现，最终由于其复杂度被放弃。近年来，以高并发为特性的语言，如Golang、Erlang中使用用户线程的场景有所提升。

混合模型

基于使用内核线程和用户线程的模型，还有一种就是整合两种模型特性的混合实现模型，也被成为M : N模型。这种模型中即使用了内核线程，也使用了用户线程，通过轻量级进程作为用户线程和内核线程之间的桥梁，既可以使用内核提供的线程进行调度及处理器映射，同时也兼具了大规模用户线程并发。这种模型下用户线程和轻量级进程的数量比不固定，如下图所示：

在许多UNIX类操作系统，如Solaris、HP-UX等都提供了这种M : N的线程模型实现。

Java线程实现

实现模型

Java虚拟机规范中并没有定义关于线程如何实现，因此不同虚拟机厂商实现方式也没有统一标准。在JDK1.2前的线程，早期的Classic虚拟机中，基于一种被称为绿色线程的用户线程来实现。但在JDK1.3之后，商用Java虚拟机普遍开始使用内核线程模型，即1 : 1模型来作为Java线程的实现。
在HotSpot虚拟机中，每个Java线程都是直接映射到操作系统的原生线程来实现，虚拟机本身并不会干预线程的创建、调度，但是可以设置线程的优先级给予操作系统建议。关于线程的冻结或者唤醒、线程由那颗CPU核心执行以及可使用的CPU执行时间片都由操作系统来完成。
当然也有特殊场景，用于JavaME的CLDC HotSpot Implementation同时支持1 : N以及特殊的混合模型。Solaris平台的HotSpot，由于操作系统的特性，因此同时支持1 : 1和N : M的两种线程模型，通过虚拟机参数设置。
总体来说，Java线程模型的实现通常依赖于所运行的操作系统内核提供的支持，在不同平台并不能达成一致，因此Java虚拟机规范也未明确的做出定义。另外，至于使用何种线程模型，其所影响的只有线程规模（线程数量）和操作成本。

调度策略

线程无论基于何种模型创建，都有其调度策略，线程的调度指的是操作系统为线程分配使用权的过程。通常调度方式包含两种，分别是协同式（Cooperative Threads Scheduling）和抢占式（Preemptive Threads Scheduling）:

1. 协同式调度

使用协同式调度方式的线程调度由其本身来控制，线程在自身工作执行完成后，主动通知系统切换到另一个线程执行，这种方式实现简单，便于控制。但是过于依赖线程本身来控制调度，如果某个线程执行任务的程序存在问题就会导致一直阻塞。

1. 抢占式调度

使用抢占式调度方式的多线程系统，线程的调度由系统分配执行时间，线程的切换由系统决定。这种调度方式下，线程的执行时间可控，不会因单个线程问题导致应用程序堵塞。Java中所使用的线程调度策略就是抢占式，虽然整个调度基于系统来确定，但是可以通过设置优先级的方式给予操作系统一定的建议，总共包含1～10优先级，优先级越高，线程越容易被选择执行。