Java線程的調(diào)度與優(yōu)先級方法

今天小編給大家分享一下Java線程的調(diào)度與優(yōu)先級方法的相關(guān)知識點，內(nèi)容詳細，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識，所以分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲，下面我們一起來了解一下吧。

由于CPU的計算頻率非常高，每秒計算數(shù)十億次，因此可以將CPU的時間從毫秒的維度進行分段，每一小段叫作一個CPU時間片。

目前操作系統(tǒng)中主流的線程調(diào)度方式是：基于CPU時間片方式進行線程調(diào)度。線程只有得到CPU時間片才能執(zhí)行指令，處于執(zhí)行狀態(tài)，沒有得到時間片的線程處于就緒狀態(tài)，等待系統(tǒng)分配下一個CPU時間片。由于時間片非常短，在各個線程之間快速地切換，因此表現(xiàn)出來的特征是很多個線程在“同時執(zhí)行”或者“并發(fā)執(zhí)行”。

線程的調(diào)度模型目前主要分為兩種：分時調(diào)度模型和搶占式調(diào)度模型。

(1) 分時調(diào)度模型：系統(tǒng)平均分配CPU的時間片，所有線程輪流占用CPU，即在時間片調(diào)度的分配上所有線程“人人平等”

(2) 搶占式調(diào)度模型：系統(tǒng)按照線程優(yōu)先級分配CPU時間片。優(yōu)先級高的線程優(yōu)先分配CPU時間片，如果所有就緒線程的優(yōu)先級相同，那么會隨機選擇一個，優(yōu)先級高的線程獲取的CPU時間片相對多一些。

由于目前大部分操作系統(tǒng)都是使用搶占式調(diào)度模型進行線程調(diào)度，Java的線程管理和調(diào)度是委托給操作系統(tǒng)完成的，與之相對應(yīng)，Java的線程調(diào)度也是使用搶占式調(diào)度模型，因此Java的線程都有優(yōu)先級。

在Thread類中有一個實例屬性和兩個實例方法，專門用于進行線程優(yōu)先級相關(guān)的操作。與線程優(yōu)先級相關(guān)的成員屬性為：

// 保存Thread線程實例的優(yōu)先級，1~10之間
private int priority;
// 獲取線程優(yōu)先級
public final int getPriority(){//...}
// 設(shè)置線程優(yōu)先級
public final void setPriority(int priority){//...}

Thread實例的priority屬性默認是級別5，對應(yīng)的類常量是NORM_PRIORITY。優(yōu)先級最大值為10，最小值為1，Thread類中定義的三個優(yōu)先級常量如下：

 public final static int MIN_PRIORITY = 1;
 public final static int NORM_PRIORITY = 5;
 public final static int MAX_PRIORITY = 10;

Java中使用搶占式調(diào)度模型進行線程調(diào)度。priority實例屬性的優(yōu)先級越高，線程獲得CPU時間片的機會就越多，但也不是絕對的。

示例：

1、定義一個線程執(zhí)行體，異步執(zhí)行：

public class ThreadDemo extends Thread {
    private  long num = 0;
    public long getNum() {
        return num;
    }
    @Override
    public void run() {
        // 線程執(zhí)行體：死循環(huán)
       for(int i=0;;i++){
           num++;
       }
    }
}

2、創(chuàng)建10個線程，并設(shè)置不同的線程優(yōu)先級，來執(zhí)行線程執(zhí)行體：

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ThreadDemo[] threads = new ThreadDemo[10];
        for(int i=0;i<threads.length;i++){
            threads[i] = new ThreadDemo();
            // 設(shè)置線程優(yōu)先級1~10
            threads[i].setPriority(i+1);
        }
        // 啟動線程
        for(int i=0;i<threads.length;i++){
            threads[i].start();
        }
        // 等待線程1s
        Thread.sleep(1000);
        // 停止線程
        for(int i=0;i<threads.length;i++){
            threads[i].stop();
        }
        for(int i=0;i<threads.length;i++){
            System.out.println(threads[i].getName()
                    +"-優(yōu)先級為-"+threads[i].getPriority()
                    +"-機會值為-"+threads[i].getNum());
        }
    }
}

在線程的run()方法中，設(shè)置了一個沒有條件判斷表達式的for循環(huán)，這是一個死循環(huán)，線程啟動之后，永遠也不會退出，直到線程被停止。那么，問題來了：如何停止這10個線程呢？這里使用Thread類的stop()實例方法，該方法的作用是終止線程的執(zhí)行。

Thread類的stop()實例方法是一個過時的方法，也是一個不安全的方法。這里的安全指的是系統(tǒng)資源（文件、網(wǎng)絡(luò)連接等）的安全——stop()實例方法可能導(dǎo)致資源狀態(tài)不一致，或者說資源出現(xiàn)問題時很難定位。在實際開發(fā)過程中，不建議使用stop()實例方法。

3、運行結(jié)果：

Thread-0-優(yōu)先級為-1-機會值為-0
Thread-1-優(yōu)先級為-2-機會值為-0
Thread-2-優(yōu)先級為-3-機會值為-0
Thread-3-優(yōu)先級為-4-機會值為-0
Thread-4-優(yōu)先級為-5-機會值為-3038296
Thread-5-優(yōu)先級為-6-機會值為-4473657
Thread-6-優(yōu)先級為-7-機會值為-2521154868
Thread-7-優(yōu)先級為-8-機會值為-2537430692
Thread-8-優(yōu)先級為-9-機會值為-2708120258
Thread-9-優(yōu)先級為-10-機會值為-2690953898

演示示例中10個線程停下來之后，某個線程的實例屬性opportunities的值越大，就表明該線程獲得的CPU時間片越多。分析案例的執(zhí)行結(jié)果，可以得出以下結(jié)論：

(1) 整體而言，高優(yōu)先級的線程獲得的執(zhí)行機會更多。從實例中可以看到：優(yōu)先級在5級以上的線程執(zhí)行機會明顯偏多，整體對比非常明顯。

(2) 執(zhí)行機會的獲取具有隨機性，優(yōu)先級高的不一定獲得的機會多。比如，例子中的thread-9比thread-8優(yōu)先級高，但是thread-9所獲得的機會反而偏少。

注意：

(1) 線程優(yōu)先級會提示調(diào)度器優(yōu)先調(diào)度該線程，它僅僅是一個提示，調(diào)度器可以忽略它。

(2) 如果CPU比較忙，那么優(yōu)先級高的線程會獲得更多的時間片，但是CPU閑時，優(yōu)先級幾乎沒作用。

以上就是“Java線程的調(diào)度與優(yōu)先級方法”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家閱讀完這篇文章都有很大的收獲，小編每天都會為大家更新不同的知識，如果還想學(xué)習(xí)更多的知識，請關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。