join、yield、多线程的调度机制、优先级的总结

本文详细介绍了Java中线程的控制与调度机制,包括join方法的使用来确保线程按顺序执行,以及yield方法如何影响线程间的CPU资源分配。通过示例代码展示了不同线程优先级对执行顺序的影响。

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join

join方法
主要作用是同步,它可以使得线程之间的并行执行变为串行执行。在A线程中调用了B线程的join()方法时,表示只有当B线程执行完毕时,A线程才能继续执行。调用这个方法的线程将被阻塞

- 方法join(long)的功能在内部是使用wait(long)方法来实现的,所以join(long)方法具有释放锁的特点。但是sleep(long)不释放锁。

现有T1、T2、T3三个线程,怎样保证T2在T1执行完后执行,T3在T2执行完后执行

package com.yan2;

//现有T1、T2、T3三个线程,怎样保证T2在T1执行完后执行,T3在T2执行完后执行
public class Test41 {
	public static void main(String[] args) {
		Thread t1=new Thread() {
			@Override
			public void run() {
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" begin...");
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" end...");
			}
		};
		Thread t2=new Thread() {
			@Override
			public void run() {
				try {
					t1.join();
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" begin...");
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" end...");
			}
		};
		Thread t3=new Thread() {
			@Override
			public void run() {
				try {
					t2.join();
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" begin...");
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" end...");
			}
		};
		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
	}
}

yield

yield是Thread类中的静态方法,用于使当前线程让出CPU,给其它线程执行的机会,至于下次执行的线程是哪个,取决于线程调度机制,完全有可能还是原来的线程

Thread.yield()使当前线程从执行状态(运行状态)变为可执行态(就绪状态)。cpu会从众多的可执行态里重新选择,也就是说,当前也就是刚刚的那个线程还是有可能会被再次执行到的,并不是说一定会执行其他线程而该线程在下一次中不会执行到了。

yield()应该做的是让当前运行线程回到可运行状态,以允许具有相同优先级的其他线程获得运行机会。因此,使用yield()的目的是让相同优先级的线程之间能适当的轮转执行。但是,实际中无法保证yield()达到让步目的,因为让步的线程还有可能被线程调度程序再次选中。

将线程设置不同优先级会有不同的执行效果

yield()从未导致线程转到等待/睡眠/阻塞状态。在大多数情况下,yield()将导致线程从运行状态转到可运行状态,但有可能没有效果。

public class Test5 {
	public static void main(String[] args) {
		Thread t1=new Thread() {
			@Override
			public void run() {
				for(int i=0;i<100;i++) {
					System.out.println(Thread.currentThread()+"::"+i);
					Thread.yield();
				}
			}
		};
		System.out.println(t1);
		t1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);//高优先级比低优先级有60%的机会
		t1.start();
		Thread t2=new Thread() {
			@Override
			public void run() {
				for(int i=0;i<100;i++) {
					System.out.println(Thread.currentThread()+"::"+i);
					Thread.yield();
				}
			}
		};
		t2.start();
	}
}

多线程的调度机制

假设计算机只有一个CPU,在任意时刻只能执行一条机器指令,每个线程只有获得CPU的使用权才能执行指令

所谓多线程的并发运行,其实是从宏观上看,各个线程轮流获得CPU的使用权才能执行指令,分别执行各自的任务。在可运行池中,会有多个处于就绪态的线程在等待CPU,Java虚拟机的一项任务就是负责线程的调度。线程的调度是指按照特定的机制为多个线程分配CPU的使用权。

所有的Java虚拟机都有一个线程调度器,用来确定那个时刻运行那个线程。主要有两种调度模型:分时调度模型和抢占式调度模型。操作系统中CPU竞争有很多种策略,其中Unix系统使用的是时间片算法,而Windows则属于抢占式的。
        - 协同分时调度模型是指让所有线程轮流获得CPU的使用权,并且平均分配每个线程占用CPU的时间片。
        - Java虚拟机采用抢占式调度模型【基于时间片轮转法】,是指优先让可运行池中处于就绪态的线程中优先级高的占用CPU,如果可运行池中线程的优先级相同,那么就随机选择一个线程,使其占用CPU,处于运行状态的线程会一直执行,直至它不得不放弃CPU

优先级的总结

1、在没有指定线程的优先级的时候,线程都带有普通的优先级。
2、线程的优先级可以分为1到10;10代表最高的优先级,1代表最低的优先级,普通优先级是5.
3、优先级最高的线程在运行时给予优先,但不能保证线程启动后立刻就进入运行状态。
4、与线程池中等待的线程相比,正在运行的线程拥有更高的优先级。
5、由调度程序来决定执行哪一个线程。
6、用setPriority(int)来设定用线程的优先级。
7、在线程的start方法调用之前,应该指定线程的优先级。

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