Java多线程-（5）线程的优先级、sleep()、yield()、join()

1、线程的优先级

见第3点（yield）中的描述。

2、睡眠

Thread.sleep(long millis)和Thread.sleep(long millis, int nanos)静态方法强制当前正在执行的线程休眠（暂停执行），以“减慢线程”。当线程睡眠时，它入睡在某个地方，在苏醒之前不会返回到可运行状态。当睡眠时间到期，则返回到可运行状态。

线程睡眠的原因：线程执行太快，或者需要强制进入下一轮，因为Java规范不保证合理的轮换。

睡眠的实现：调用静态方法。

 
   [java]  
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 try {  
         Thread.sleep(123);  
     } catch (InterruptedException e) {  
         e.printStackTrace();    
     }  

睡眠的位置：为了让其他线程有机会执行，可以将Thread.sleep()的调用放线程run()之内。这样才能保证该线程执行过程中会睡眠。

注意：

1、线程睡眠是帮助所有线程获得运行机会的最好方法。

2、线程睡眠到期自动苏醒，并返回到可运行状态，不是运行状态。sleep()中指定的时间是线程不会运行的最短时间。因此，sleep()方法不能保证该线程睡眠到期后就开始执行。

3、sleep()是静态方法，只能控制当前正在运行的线程。

3、线程的优先级和线程让步yield()

线程的让步是通过Thread.yield()来实现的。yield()方法的作用是：暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。

要理解yield()，必须了解线程的优先级的概念。线程总是存在优先级，优先级范围在1~10之间。JVM 线程调度程序是基于优先级的抢先调度机制。在大多数情况下，当前运行的线程优先级将大于或等于线程池中任何线程的优先级。但这仅仅是大多数情况。

注意：当设计多线程应用程序的时候，一定不要依赖于线程的优先级。因为线程调度优先级操作是没有保障的，只能把线程优先级作用作为一种提高程序效率的方法，但是要保证程序不依赖这种操作。

当线程池中线程都具有相同的优先级，调度程序的JVM实现*选择它喜欢的线程。这时候调度程序的操作有两种可能：一是选择一个线程运行，直到它阻塞或者运行完成为止。二是时间分片，为池内的每个线程提供均等的运行机会。

设置线程的优先级：线程默认的优先级是创建它的执行线程的优先级。可以通过setPriority(int newPriority)更改线程的优先级。

例如：

 
   [java]  
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 Thread t = new MyThread();  
      t.setPriority(8);  
      t.start();  

线程优先级为1~10之间的正整数，JVM从不会改变一个线程的优先级。然而，1~10之间的值是没有保证的。一些JVM可能不能识别10个不同的值，而将这些优先级进行每两个或多个合并，变成少于10个的优先级，则两个或多个优先级的线程可能被映射为一个优先级。

线程默认优先级是5，Thread类中有三个常量，定义线程优先级范围：

static int MAX_PRIORITY 线程可以具有的最高优先级。
static int MIN_PRIORITY 线程可以具有的最低优先级。
static int NORM_PRIORITY 分配给线程的默认优先级。

Thread.yield()方法

Thread.yield()方法作用是：暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。

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。

结论：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。

 
  [java]  
  view plain 
  copy

/**
* Java线程：线程的调度-让步
*
* @author leizhimin 2009-11-4 9:02:40
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new MyThread1();
Thread t2 = new Thread(new MyRunnable());
t2.start();
t1.start();
}
}
class MyThread1 extends Thread {
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("线程1第" + i + "次执行！");
}
}
}
class MyRunnable implements Runnable {
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("线程2第" + i + "次执行！");
Thread.yield();
}
}
}

从下图的输出结果中可以看到yield()方法的作用：

Java多线程-（5）线程的优先级、sleep()、yield()、join()

4、join()方法

Thread的非静态方法join()让一个线程B“加入”到另外一个线程A的尾部。在A执行完毕之前，B不能工作。例如：

        Thread t = new MyThread();
        t.start();
        t.join();

另外，join()方法还有带超时限制的重载版本。例如t.join(5000);则让线程等待5000毫秒，如果超过这个时间，则停止等待，变为可运行状态。

线程的加入join()对线程栈导致的结果是线程栈发生了变化，当然这些变化都是瞬时的。下面给示意图：

Java多线程-（5）线程的优先级、sleep()、yield()、join()

测试代码：

public class Main {

	public static class TestThread extends Thread {

		@Override
		public void run() {
			int i = 0;
			long time = System.currentTimeMillis();
			while (i <= 10) {
				while (System.currentTimeMillis() - time < 1000) {
				}
				time = System.currentTimeMillis();
				System.out.println(i);
				i++;
			}
		}
	}

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		System.out.println("start");
		TestThread testThread = new TestThread();
		testThread.start();
		testThread.join();
		System.out.println("end");
	}
}

输出结果：

Java多线程-（5）线程的优先级、sleep()、yield()、join()

小结

到目前位置，介绍了线程离开运行状态的3种方法：

1、调用Thread.sleep()：使当前线程睡眠至少多少毫秒（尽管它可能在指定的时间之前被中断）。

2、调用Thread.yield()：不能保障太多事情，尽管通常它会让当前运行线程回到可运行性状态，使得有相同优先级的线程有机会执行。

3、调用join()方法：保证当前线程停止执行，直到该线程所加入的线程完成为止。然而，如果它加入的线程没有存活，则当前线程不需要停止。

除了以上三种方式外，还有下面几种特殊情况可能使线程离开运行状态：

1、线程的run()方法完成。

2、在对象上调用wait()方法（不是在线程上调用）。

3、线程不能在对象上获得锁定，它正试图运行该对象的方法代码。

4、线程调度程序可以决定将当前运行状态移动到可运行状态，以便让另一个线程获得运行机会，而不需要任何理由。

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Java多线程-（5）线程的优先级、sleep()、yield()、join()

1、线程的优先级

2、睡眠

注意：

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