java线程如何调动cpu

Java线程如何调度CPU

在Java中，线程调度是由操作系统和Java线程调度器共同完成的。操作系统负责分配CPU时间片给各个进程，进程内部的线程调度由Java的线程调度器负责。Java线程调度器依据线程的优先级进行调度，优先级高的线程优先获取CPU的执行权。这就是Java线程如何调度CPU的基本原理。接下来，我们将详细讨论Java线程调度的过程和策略，以及如何通过Java代码来控制和优化线程调度。

一、JAVA线程和CPU的关系

首先，我们需要理解Java线程和CPU的关系。在操作系统中，线程是CPU调度的基本单位。换句话说，CPU运行的是线程，而不是进程。进程是资源分配的基本单位，线程是CPU调度的基本单位。 这是因为进程间切换的成本较大，需要更换整个运行环境；而线程间切换的成本较小，因为同一进程内的线程共享相同的运行环境。

在Java中，每个线程都有一个优先级，范围是1到10。线程的优先级高，就有更大的机会获得CPU的执行权。这是Java线程调度的基本策略。

二、JAVA线程调度的过程

Java线程调度的过程是这样的：

当一个Java程序启动时，会创建一个主线程。 主线程是一个普通的Java线程，但它是由Java虚拟机在运行main()方法时创建的。
主线程可以创建其他线程。 这些新的线程与主线程并行运行。每个线程都有自己的调用堆栈和程序计数器，线程之间的执行顺序取决于线程调度。
线程调度器根据线程的优先级进行调度。 高优先级的线程有更大的机会获得CPU的执行权。如果两个线程的优先级相同，那么线程调度器会以轮询的方式进行调度。

三、如何通过JAVA代码控制线程调度

在Java代码中，我们可以通过以下方式来影响线程的调度：

设置线程的优先级。 我们可以通过Thread类的setPriority()方法来设置线程的优先级。但需要注意的是，线程优先级并不能保证线程的执行顺序，它只是提高了线程获得CPU执行权的机会。
使用yield()方法。 当一个线程调用yield()方法时，它会暂停执行，并让出CPU给其他线程。这是一种让出CPU的主动行为。
使用sleep()方法。 当一个线程调用sleep()方法时，它会暂时放弃CPU，并进入阻塞状态。这是一种被动放弃CPU的行为。
使用wait()和notify()方法。 当一个线程调用wait()方法时，它会释放持有的锁，并进入等待状态。当其他线程调用notify()方法时，等待状态的线程会被唤醒，并重新竞争锁。

通过上述方式，我们可以在Java代码中控制和优化线程调度，使得程序能更有效地利用CPU资源。

四、JAVA线程调度的策略

Java线程调度主要有两种策略：分时调度策略和抢占式调度策略。

分时调度策略： 每个线程轮流获得CPU的执行权，每次执行一个固定的时间片。这种策略可以保证每个线程都有执行的机会，但它并不能保证高优先级的线程能优先执行。
抢占式调度策略： 高优先级的线程优先获得CPU的执行权。如果有两个优先级相同的线程，那么它们会以轮询的方式获得CPU的执行权。这种策略可以保证高优先级的线程优先执行，但它可能会导致低优先级的线程饿死，也就是长时间得不到执行。

Java线程调度的默认策略是抢占式调度策略。我们可以通过Thread类的setPriority()方法来设置线程的优先级，从而影响线程的调度。

五、总结

Java线程如何调度CPU，其实是一个涉及到操作系统和Java线程调度器的复杂过程。在Java中，我们可以通过设置线程的优先级、使用yield()、sleep()、wait()和notify()方法，以及理解和利用Java线程调度的策略，来控制和优化线程的调度，使得程序能更有效地利用CPU资源。