【搞懂Java多线程之二】多线程调度及守护进程

2023年11月18日 381次阅读来源: 爱上健身的菇凉

在前一篇文章中说到，所有处在就绪状态中的线程，操作系统会选择优先级最高的优先进行调度，那么是不是优先级高的线程就一定比优先级低的线程先执行呢？线程的优先级又是怎么划分的呢？这篇文章，楼楼就要来说说这个问题啦！欢迎关注我的个人博客主页www.anycodex.com

1.线程的优先级

在Java中，线程优先级的范围为0-10，整数值越大，说明优先级更高。

几个相关的宏定义：

MAX_PRIORITY 10，最高优先级

MIN_PRIORITY 1，最低优先级

NORM_PRIORITY 5，默认优先级

相关的接口

setPriority(int x)，设置线程的优先级

getPriority()，获取线程的优先级

既然线程之间有优先级，那是不是优先级高的就一定比优先级低的线程先执行呢？答案是不是的。只能说优先级高的线程有更大的可能性获得CPU，但这并不意味着就一定会先执行。

小伙伴们，我们下面来看一段代码的例子吧，呼呼(～ o ～)~zZ

package net.mindview.util;

//第一步、实现Runnable接口
class MyThreadRunning implements Runnable
{
    
    //第二步、重写run方法
    public void run() {
        for (int i = 0; i <= 3; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        }
    }
}

public class MyThread {
    public static void main(String[] args) {
        
        //第三步、实例化自定义的线程类对象
        MyThreadRunning mtr1 = new MyThreadRunning();
        MyThreadRunning mtr2 = new MyThreadRunning();
        MyThreadRunning mtr3 = new MyThreadRunning();
        //第四步、实例化一个Thread类对象并将自定义的线程类对象作为参数传入，后面一个参数为线程名
        Thread thread1 = new Thread(mtr1, "Thread 1 is running");
        Thread thread2 = new Thread(mtr2, "Thread 2 is running");
        Thread thread3 = new Thread(mtr3, "Thread 3 is running");
        
        thread1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        thread2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
        thread3.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
        //第五步、调用start方法启动线程
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
    }
}

运行结果：

Thread 1 is running

Thread 2 is running

Thread 1 is running

Thread 3 is running

Thread 1 is running

Thread 2 is running

当当当，小伙伴们是不是明白了呢？优先级高的线程原来并不一定会先执行啊？只是有比较大的可能会获得CPU调度。小伙伴们，可能会问，都设定优先级了，还是不能保证线程按照我所希望的先后顺序去执行，我还有什么招呢？嗯，看完下面的内容，你就能学到一些招了，它就是我们的线程调度。

2.线程调度

关于线程调度，我们需要了解，只有良好的调度，才能发挥良好的系统性能，提高程序的执行效率。但是，再怎么好的调度，也都无法精确的控制程序的运行。通常我们采用线程调度的方法主要有sleep，yield和join等方法。下面我们一个一个看哈！

sleep()方法，sleep就如英文意思所释，睡眠。当某个程序进入睡眠状态时，就会将CPU资源交给其他线程，而当休眠时间到时，程序又自动由阻塞状态进入就绪状态，等待CPU资源的调度。sleep()参数是毫秒级的，如sleep(1000)是让线程休眠1s。调用这个方法的时候，需要捕获InterruptedException异常。看下面的代码吧

package net.mindview.util;

//第一步、实现Runnable接口
class MyThreadRunning implements Runnable
{
    
    //第二步、重写run方法
    public void run() {
        for (int i = 0; i <= 3; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

public class MyThread {
    public static void main(String[] args) {
        
        //第三步、实例化自定义的线程类对象
        MyThreadRunning mtr1 = new MyThreadRunning();
        MyThreadRunning mtr2 = new MyThreadRunning();
        MyThreadRunning mtr3 = new MyThreadRunning();
        //第四步、实例化一个Thread类对象并将自定义的线程类对象作为参数传入，后面一个参数为线程名
        Thread thread1 = new Thread(mtr1, "Thread 1 is running");
        Thread thread2 = new Thread(mtr2, "Thread 2 is running");
        Thread thread3 = new Thread(mtr3, "Thread 3 is running");
        
        //第五步、调用start方法启动线程
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
    }
}

运行结果：

Thread 2 is running

Thread 3 is running

Thread 1 is running

Thread 3 is running

Thread 2 is running

Thread 1 is running

Thread 2 is running

Thread 1 is running

Thread 3 is running

Thread 2 is running

Thread 1 is running

从运行结果中可以看出，线程无法精确的控制先后顺序。每次运行结果都有可能不一样。

yield方法

yield方法也像英文的意思一样，就是让步。暂停当前线程，让出CPU运行时间，进入就绪状态，从而让其他线程获得CPU时间。不过对于抢占式操作系统没有什么意义，或者说没有效果。

package net.mindview.util;

//第一步、实现Runnable接口
class MyThreadRunning1 implements Runnable
{
    
    //第二步、重写run方法
    public void run() {
        for (int i = 0; i <= 3; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        }
    }
}

//第一步、实现Runnable接口
class MyThreadRunning2 implements Runnable
{
    
    //第二步、重写run方法
    public void run() {
        for (int i = 0; i <= 3; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            Thread.yield();
        }
    }
}

public class MyThread {
    public static void main(String[] args) {
        
        //第三步、实例化自定义的线程类对象
        MyThreadRunning1 mtr1 = new MyThreadRunning1();
        MyThreadRunning2 mtr2 = new MyThreadRunning2();

        //第四步、实例化一个Thread类对象并将自定义的线程类对象作为参数传入，后面一个参数为线程名
        Thread thread1 = new Thread(mtr1, "Thread 1 is running");
        Thread thread2 = new Thread(mtr2, "Thread 2 is running");
        
        //第五步、调用start方法启动线程
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

运行效果：如果不加yield的可能的运行结果：

Thread 1 is running Thread 1 is running

Thread 2 is running Thread 2 is running

Thread 1 is running Thread 1 is running

Thread 2 is running Thread 1 is running

Thread 1 is running Thread 1 is running

Thread 2 is running Thread 2 is running

Thread 1 is running Thread 2 is running

Thread 2 is running Thread 2 is running

从运行效果中可以看出，线程2每执行一次就会让出CPU资源一次，但也只是可能的运行结果。

join方法

join方法的作用可能从英文意思上理解不是那么简单，那其实呢，join方法的作用是想让一个线程等待另一个线程执行完毕后再继续执行。可以添加参数，long类型的毫秒，等待该进程终止最长为多少秒。如thread.mt()就是等thread线程执行完之后，再执行其他的程序。我们可以看下面的代码：

package net.mindview.util;

//第一步、继承Thread类
class MyThreadRunning extends Thread
{
    //构造函数
    public MyThreadRunning() {
        super("My Thread");
    }
    
    //第二步、重写run方法
    public void run() {
        for (int i = 0; i <= 3; i++) {
            System.out.println("新建一个线程" + getName()+i);
            try {
                sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            
        }
    }
}

public class MyThread {
    public static void main(String[] args) {
        
        //第三步、实例化自定义的线程类对象
        MyThreadRunning mtr = new MyThreadRunning();
        
        
        //第四步、调用start方法从而启动run方法
        mtr.start();  
        
        try {
            mtr.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        
        System.out.println("mtr你执行完了是吧？我是主线程，我要来打印了。");
    }
}

运行结果：

新建一个线程My Thread0

新建一个线程My Thread1

新建一个线程My Thread2

新建一个线程My Thread3

mtr你执行完了是吧？我是主线程，我要来打印了。

3.守护进程

守护进程也叫后台进程，是一种为其他线程提供服务的一种线程。当虚拟机检测到没有用户进程执行了的话，即使还有后台进程，JVM也有可能会退出的。

相关接口：

setDaemon(boolean)将一个线程设置为后台进程；

Thread.isDaemon()判断一个线程是否为后台进程。

我们可以来看下面的代码：

package net.mindview.util;

//第一步、继承Thread类
public class MyThread { 
    public static void main(String[] args) { 
            Thread t1 = new MyCommon(); 
            Thread t2 = new Thread(new MyDaemon()); 
            t2.setDaemon(true);        //设置为守护线程 

            t2.start(); 
            t1.start(); 
    } 
} 

class MyCommon extends Thread { 
    public void run() { 
            for (int i = 0; i < 5; i++) { 
                    System.out.println("线程1第" + i + "次执行！"); 
                    try { 
                            Thread.sleep(7); 
                    } catch (InterruptedException e) { 
                            e.printStackTrace(); 
                    } 
            } 
    } 
} 

class MyDaemon implements Runnable { 
    public void run() { 
            for (long i = 0; i < 9999999L; i++) { 
                    System.out.println("后台线程第" + i + "次执行！"); 
                    try { 
                            Thread.sleep(7); 
                    } catch (InterruptedException e) { 
                            e.printStackTrace(); 
                    } 
            } 
    } 
}

运行结果：

线程1第0次执行！

后台线程第0次执行！

后台线程第1次执行！

线程1第1次执行！

线程1第2次执行！

后台线程第2次执行！

线程1第3次执行！

后台线程第3次执行！

线程1第4次执行！

后台线程第4次执行！

后台线程第5次执行！

同学们，由运行结果中是不是可以看出，后台线程还没有执行完呢，程序就退出了。

以上就是我们关于Java多线程的第二部分内容了，总结一下，这篇文章主要讲Java多线程的调度问题。调度方法主要有睡眠啊，让步啊，以及join啊之类的。但是要清楚，无论程序员怎么进行调度，也都无法实现线程的精确控制。当时良好的线程调度可以提高程序运行的效率。最后我们讲到守护线程，也就是后台线程，这里需要注意的事，虚拟机检测到没有用户线程运行了的话，不管有没有后台线程，都会退出。嗯，就这么多了，小伙伴们，都掌握了吗？下面一篇文章，我们要学习的是经典问题，生产者和消费者之类的线程同步问题，加油加油加油，未完待续哦~~~

    原文作者：爱上健身的菇凉
    原文地址: https://blog.csdn.net/XIAXIA__/article/details/44916783
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