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Thread.onSpinWait()有什么作用?為什么要睡眠0毫秒?

來源: 責編: 時間:2024-04-12 17:33:32 142觀看
導讀概述今天在整理之前學習資料時,偶然看見之前自己寫的demo:public class MyTest { static volatile boolean temp = true; public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread

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概述

今天在整理之前學習資料時,偶然看見之前自己寫的demo:rN928資訊網——每日最新資訊28at.com

public class MyTest {    static volatile boolean temp = true;    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        Thread thread = new Thread(() -> {            while (temp) {                Thread.onSpinWait(); // Thread.sleep(0);            }            System.out.print("檢測到變量為false,退出循環");        });        thread.start();        Thread.sleep(3000L);        temp = false;    }}

運行結果:rN928資訊網——每日最新資訊28at.com

檢測到變量為false,退出循環

為了使線程能夠更快的循環,以便讓我能夠及時的知道temp的狀態,盡快的進行下一次循環,在方法中我比較粗暴的加入了Thread.onSpinWait()方法,Thread.onSpinWait()方法大家可以認為是Thread.sleep(0)的作用,那么我為什么要加一個睡眠0毫秒的動作呢?讓線程掛起0毫秒有什么用途呢?rN928資訊網——每日最新資訊28at.com

線程狀態

在Java中,線程有三個基本的狀態:就緒狀態(Runnable)、運行狀態(Running)和阻塞狀態(Blocked)。rN928資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 就緒狀態(Runnable):當線程被創建并啟動后,它進入就緒狀態。在就緒狀態下,線程已經準備好執行,但還沒有獲取到CPU的執行時間片。線程處于就緒狀態時,可以被調度器選擇為下一個要執行的線程。
  • 運行狀態(Running):當線程獲取到CPU的執行時間片時,它進入運行狀態。在運行狀態下,線程正在執行其任務代碼。線程會一直保持運行狀態,直到它主動放棄CPU的執行時間片,或者被其他高優先級線程搶占CPU。
  • 阻塞狀態(Blocked):線程在某些情況下會進入阻塞狀態。當線程在執行過程中遇到某些阻塞的情況,比如等待I/O操作、等待獲取鎖、等待其他線程的通知等,它會進入阻塞狀態。在阻塞狀態下,線程暫時停止執行,不會占用CPU資源。當阻塞條件滿足時,線程會被喚醒并重新進入就緒狀態,等待獲取CPU執行時間片。

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線程的狀態轉換如下:rN928資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 就緒狀態 -> 運行狀態:當線程被調度器選擇為下一個要執行的線程時,它從就緒狀態轉換為運行狀態。
  • 運行狀態 -> 就緒狀態:線程主動調用yield()方法或者sleep()方法,或者被其他高優先級線程搶占CPU時,它從運行狀態轉換為就緒狀態。
  • 運行狀態 -> 阻塞狀態:線程在執行過程中遇到阻塞條件,比如等待I/O操作或獲取鎖時,它從運行狀態轉換為阻塞狀態。
  • 阻塞狀態 -> 就緒狀態:當阻塞條件滿足時,線程被喚醒,從阻塞狀態轉換為就緒狀態,等待獲取CPU執行時間片

線程的狀態轉換是由操作系統的調度器和Java虛擬機共同管理的。通過合理地管理線程的狀態,可以實現多線程的并發執行和協作操作。rN928資訊網——每日最新資訊28at.com

Thread.sleep(0)的意義

Java中,使用Thread.sleep(0)的目的是讓當前線程主動放棄CPU的執行時間片,以便給其他具有相同優先級的線程執行的機會。雖然參數為0,但實際上并不是讓線程休眠0毫秒,而是讓線程進入就緒狀態,等待重新獲取CPU執行時間。rN928資訊網——每日最新資訊28at.com

使用Thread.sleep(0)的主要意義在于提高多線程程序的公平性和響應性。當一個線程執行Thread.sleep(0)時,操作系統會重新調度其他就緒狀態的線程,這樣可以避免某個線程長時間占用CPU而導致其他線程無法得到執行的情況,從而提高了程序的公平性。rN928資訊網——每日最新資訊28at.com

此外,Thread.sleep(0)還可以用于線程間的協作。當一個線程需要通知其他線程進行某些操作時,可以使用Thread.sleep(0)來主動放棄CPU執行時間,讓其他線程有機會執行相應的操作。rN928資訊網——每日最新資訊28at.com

Thread.onSpinWait()

@IntrinsicCandidatepublic static void onSpinWait() {}

onSpinWait()方法是空實現,被@IntrinsicCandidate修飾,在JDK中,被@IntrinsicCandidate修飾的方法作為內部候選方法(intrinsic candidate)。內部候選方法是指可以由編譯器或虛擬機進行特殊處理的方法,以提供更高效的執行方式或更好的性能。rN928資訊網——每日最新資訊28at.com

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簡單來說就是jdk對Thread.onSpinWait()方法進行了特殊優化,那么優化后的效率到底有沒有提升呢?rN928資訊網——每日最新資訊28at.com

public class MyTest {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        long start = System.currentTimeMillis();        for (int i = 0; i < 100000000; i++) {            Thread.sleep(0);        }        System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);        start = System.currentTimeMillis();        for (int i = 0; i < 100000000; i++) {            Thread.onSpinWait();        }        System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);        start = System.currentTimeMillis();        for (int i = 0; i < 100000000; i++) {        }        System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);    }}

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2322420

上述程序,循環一億次可以看出,在速度方面 空循環 > Thread.onSpinWait() > Thread.sleep(0), 空循環和Thread.onSpinWait()僅存在細微差別。rN928資訊網——每日最新資訊28at.com

在cpu利用方面: Thread.onSpinWait() = Thread.sleep(0) > 空循環rN928資訊網——每日最新資訊28at.com

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