程序员一代码搬运工
【Java学习心得和Java学习技术个人总结】

7.7 线程优先级

线程优先级被线程调度用来判定何时每个线程允许运行。理论上,优先级高的线程比优先级低的线程获得更多的CPU时间。实际上,线程获得的CPU时间通常由包括优先级在内的多个因素决定(例如,一个实行多任务处理的操作系统如何更有效的利用CPU时间)。

一个优先级高的线程自然比优先级低的线程优先。举例来说,当低优先级线程正在运行,而一个高优先级的线程被恢复(例如从沉睡中或等待I/O中),它将抢占低优先级线程所使用的CPU。

理论上,等优先级线程有同等的权利使用CPU。但你必须小心了。记住,Java是被设计成能在很多环境下工作的。一些环境下实现多任务处理从本质上与其他环境不同。为安全起见,等优先级线程偶尔也受控制。这保证了所有线程在无优先级的操作系统下都有机会运行。实际上,在无优先级的环境下,多数线程仍然有机会运行,因为很多线程不可避免的会遭遇阻塞,例如等待输入输出。遇到这种情形,阻塞的线程挂起,其他线程运行。

但是如果你希望多线程执行的顺利的话,最好不要采用这种方法。同样,有些类型的任务是占CPU的。对于这些支配CPU类型的线程,有时你希望能够支配它们,以便使其他线程可以运行。

设置线程的优先级,用setPriority()方法,该方法也是Tread 的成员。它的通常形式为:
final void setPriority(int level)

这 里 , level 指 定了对所调用的线程的新的优先权的设置。Level的值必须在MIN_PRIORITY到MAX_PRIORITY范围内。通常,它们的值分别是1和10。要返回一个线程为默认的优先级,指定NORM_PRIORITY,通常值为5。这些优先级在Thread中都被定义为final型变量。

你可以通过调用Thread的getPriority()方法来获得当前的优先级设置。该方法如下:
final int getPriority( )

当涉及调度时,Java的执行可以有本质上不同的行为。Windows 95/98/NT/2000 的工作或多或少如你所愿。但其他版本可能工作的完全不同。大多数矛盾发生在你使用有优先级行为的线程,而不是协同的腾出CPU时间。最安全的办法是获得可预先性的优先权,Java获得跨平台的线程行为的方法是自动放弃对CPU的控制。

下面的例子阐述了两个不同优先级的线程,运行于具有优先权的平台,这与运行于无优先级的平台不同。一个线程通过Thread.NORM_PRIORITY设置了高于普通优先级两级的级数,另一线程设置的优先级则低于普通级两级。两线程被启动并允许运行10秒。每个线程执行一个循环,记录反复的次数。10秒后,主线程终止了两线程。每个线程经过循环的次数被显示。

// Demonstrate thread priorities.
class clicker implements Runnable {
     int click = 0;
    Thread t;
    private volatile boolean running = true;
    public clicker(int p) {
        t = new Thread(this);
        t.setPriority(p);
    }

    public void run() {
        while (running) {
            click++;
        }
    }

    public void stop() {
        running = false;
    }

    public void start() {
        t.start();
    }
}

class HiLoPri {
    public static void main(String args[]) {
        Thread.currentThread().setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        clicker hi = new clicker(Thread.NORM_PRIORITY + 2);
        clicker lo = new clicker(Thread.NORM_PRIORITY - 2);
        lo.start();
        hi.start();
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("Main thread interrupted.");
        }
        lo.stop();
        hi.stop();
        // Wait for child threads to terminate.
        try {
            hi.t.join();
            lo.t.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("InterruptedException caught");
        }

        System.out.println("Low-priority thread: " + lo.click);
        System.out.println("High-priority thread: " + hi.click);
    }
}

 

该程序在Windows 98下运行的输出,表明线程确实上下转换,甚至既不屈从于CPU,也不被输入输出阻塞。优先级高的线程获得大约90%的CPU时间。
Low-priority thread: 4408112
High-priority thread: 589626904当然,该程序的精确的输出结果依赖于你的CPU的速度和运行的其他任务的数量。当同样的程序运行于无优先级的系统,将会有不同的结果。

上述程序还有个值得注意的地方。注意running前的关键字volatile。尽管volatile 在下章会被很仔细的讨论,用在此处以确保running的值在下面的循环中每次都得到验证。
while (running) {
click++;
}

如果不用volatile,Java可以自由的优化循环:running的值被存在CPU的一个寄存器中,
每次重复不一定需要复检。volatile的运用阻止了该优化,告知Java running可以改变,改变
方式并不以直接代码形式显示。