线程的优先级对线程执行有何影响？

八股文_Java并发基础题 0 4

参考回答

在Java中，线程的优先级用来提示线程调度器应该优先执行哪个线程。线程优先级是一个整数，范围为1（最低优先级）到10（最高优先级），默认值为5。

优先级对线程执行的影响：

高优先级线程会比低优先级线程更有可能被CPU优先调度执行。
线程优先级只是一个建议，最终执行顺序和频率由操作系统的线程调度器决定。
不能完全依赖优先级：因为调度策略因操作系统而异，可能导致不同平台上表现不同。

示例：

public class ThreadPriorityExample {
    public static void main(String[] args) {
        Thread highPriorityThread = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.println("High-priority thread");
            }
        });

        Thread lowPriorityThread = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.println("Low-priority thread");
            }
        });

        highPriorityThread.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); // 10
        lowPriorityThread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); // 1

        highPriorityThread.start();
        lowPriorityThread.start();
    }
}

运行结果：在某些平台上，高优先级线程可能更多地执行，但结果不保证一致性。

详细讲解与拓展

1. 线程优先级的作用

高优先级线程：通常会获得更多的CPU时间片。
低优先级线程：只有当高优先级线程等待或被阻塞时，才可能获得CPU时间。
操作系统依赖性：在一些操作系统（如Windows）中，线程优先级影响较大；而在其他系统（如Linux），优先级的影响可能较小，线程调度更倾向于公平性。

2. 线程优先级的范围

Java中提供了三个常量：
- Thread.MIN_PRIORITY：1（最低优先级）
- Thread.NORM_PRIORITY：5（默认优先级）
- Thread.MAX_PRIORITY：10（最高优先级）

优先级可以通过以下方法设置和获取：

Thread thread = new Thread();
thread.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); // 设置为最高优先级
System.out.println(thread.getPriority()); // 获取优先级

3. 线程优先级的局限性

不能强制执行顺序：
- 即使设置了高优先级，线程调度器可能仍然选择低优先级线程。
- 多线程程序的执行顺序不可预测。
跨平台差异：
- 在某些平台上，优先级可能无效，例如Linux的线程调度以时间片轮转为主。
- 在其他平台（如Windows），优先级可能会显著影响线程调度。
可能导致线程饥饿：
- 如果高优先级线程持续占用CPU资源，低优先级线程可能永远得不到执行机会。

4. 线程优先级的正确使用

尽量不要依赖线程优先级来控制程序逻辑，而是使用更明确的同步机制（如锁、信号量）来保证线程执行顺序。

示例：避免错误依赖优先级 错误示例：

// 高优先级任务
Thread highPriorityTask = new Thread(() -> performCriticalTask());
highPriorityTask.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);

// 低优先级任务
Thread backgroundTask = new Thread(() -> performBackgroundTask());
backgroundTask.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);

正确做法：

// 使用同步工具明确任务顺序
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
executor.submit(() -> performCriticalTask());
executor.submit(() -> performBackgroundTask());
executor.shutdown();

5. 拓展：线程调度策略

线程调度的行为取决于操作系统：

时间片轮转调度（Round-Robin）：

每个线程分配固定的CPU时间片，时间片用完后切换到下一个线程。

抢占式调度（Preemptive Scheduling）：

高优先级线程可以打断低优先级线程，优先执行。

公平调度（Fair Scheduling）：

尽量平均分配CPU资源。

Java的线程调度：

Java线程调度是基于操作系统实现的。
不同平台的表现可能不同，因此建议避免依赖优先级。

总结

线程优先级在多线程编程中主要用作调度提示，而不是保证线程执行顺序的可靠手段。优先级的影响高度依赖操作系统，建议避免过度依赖优先级来实现关键功能，而应该更多地使用同步工具（如线程池或锁）来控制线程行为。