Java知多少（61）線程優先順序

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線程優先順序被線程調度用來判定何時每個線程允許運行。理論上，優先順序高的線程比優先順序低的線程獲得更多的CPU時間。實際上，線程獲得的CPU時間通常由包括優先順序在內的多個因素決定（例如，一個實行多任務處理的作業系統如何更有效利用CPU時間）。

一個優先順序高的線程自然比優先順序低的線程優先。舉例來說，當低優先順序線程正在運行，而一個高優先順序的線程被恢複（例如從沉睡中或等待I/O中），它將搶佔低優先順序線程所使用的CPU。

理論上，等優先順序線程有同等的權利使用CPU。但你必須小心了。記住，Java是被設計成能在很多環境下工作的。一些環境下實現多任務處理從本質上與其他環境不同。為安全起見，等優先順序線程偶爾也受控制。這保證了所有線程在無優先順序的作業系統下都有機會運行。實際上，在無優先順序的環境下，多數線程仍然有機會運行，因為很多線程不可避免的會遭遇阻塞，例如等待輸入輸出。遇到這種情形，阻塞的線程掛起，其他線程運行。

但是如果你希望多線程執行的順利的話，最好不要採用這種方法。同樣，有些類型的任務是占CPU的。對於這些支配CPU類型的線程，有時你希望能夠支配它們，以便使其他線程可以運行。

設定線程的優先順序，用setPriority()方法，該方法也是Tread 的成員。它的通常形式為：

1     final void setPriority(int level)

這 裡 ， level 指 定了對所調用的線程的新的優先權的設定。Level的值必須在MIN_PRIORITY到MAX_PRIORITY範圍內。通常，它們的值分別是1和10。要返回一個線程為預設的優先順序，指定NORM_PRIORITY，通常值為5。這些優先順序在Thread中都被定義為final型變數。

你可以通過調用Thread的getPriority()方法來獲得當前的優先順序設定。該方法如下：

1     final int getPriority( )

當涉及調度時，Java的執行可以有本質上不同的行為。Windows 95/98/NT/2000 的工作或多或少如你所願。但其他版本可能工作的完全不同。大多數矛盾發生在你使用有優先順序行為的線程，而不是協同的騰出CPU時間。最安全的辦法是獲得可預先性的優先權，Java獲得跨平台的線程行為的方法是自動放棄對CPU的控制。

下面的例子闡述了兩個不同優先順序的線程，運行於具有優先權的平台，這與運行於無優先順序的平台不同。一個線程通過Thread.NORM_PRIORITY設定了高於普通優先順序兩級的級數，另一線程設定的優先順序則低於普通級兩級。兩線程被啟動並允許運行10秒。每個線程執行一個迴圈，記錄反覆的次數。10秒後，主線程終止了兩線程。每個線程經過迴圈的次數被顯示。

 1 // Demonstrate thread priorities. 2 class clicker implements Runnable { 3      int click = 0; 4     Thread t; 5     private volatile boolean running = true; 6     public clicker(int p) { 7         t = new Thread(this); 8         t.setPriority(p); 9     }10 11     public void run() {12         while (running) {13             click++;14         }15     }16 17     public void stop() {18         running = false;19     }20 21     public void start() {22         t.start();23     }24 }25 26 class HiLoPri {27     public static void main(String args[]) {28         Thread.currentThread().setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);29         clicker hi = new clicker(Thread.NORM_PRIORITY + 2);30         clicker lo = new clicker(Thread.NORM_PRIORITY - 2);31         lo.start();32         hi.start();33         try {34             Thread.sleep(10000);35         } catch (InterruptedException e) {36             System.out.println("Main thread interrupted.");37         }38         lo.stop();39         hi.stop();40         // Wait for child threads to terminate.41         try {42             hi.t.join();43             lo.t.join();44         } catch (InterruptedException e) {45             System.out.println("InterruptedException caught");46         }47 48         System.out.println("Low-priority thread: " + lo.click);49         System.out.println("High-priority thread: " + hi.click);50     }51 }

該程式在Windows 98下啟動並執行輸出，表明線程確實上下轉換，甚至既不屈從於CPU，也不被輸入輸出阻塞。優先順序高的線程獲得大約90%的CPU時間。

Low-priority thread: 4408112High-priority thread: 589626904

當然，該程式的精確的輸出結果依賴於你的CPU的速度和啟動並執行其他任務的數量。當同樣的程式運行於無優先順序的系統，將會有不同的結果。

上述程式還有個值得注意的地方。注意running前的關鍵字volatile。儘管volatile 在下章會被很仔細的討論，用在此處以確保running的值在下面的迴圈中每次都得到驗證。

1 while (running) {2     click++;3 }

如果不用volatile，Java可以自由的最佳化迴圈：running的值被存在CPU的一個寄存器中，

每次重複不一定需要複檢。volatile的運用阻止了該最佳化，告知Java running可以改變，改變
方式並不以直接代碼形式顯示。

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