長期以來，多線程問題頗為受到面試官的青睞。雖然我個人認為我們當中很少有人能真正獲得機會開發(fā)復(fù)雜的多線程應(yīng)用(在過去的七年中，我得到了一個機會)，但是理解多線程對增加你的信心很有用。之前，我討論了一個wait()和sleep()方法區(qū)別的問題，這一次，我將會討論join()和yield()方法的區(qū)別。坦白的說，實際上我并沒有用過其中任何一個方法，所以，如果你感覺有不恰當?shù)牡胤�，請�(zhí)岢鲇懻摗?/p>

Java線程調(diào)度的一點背景

在各種各樣的線程中，Java虛擬機必須實現(xiàn)一個有優(yōu)先權(quán)的、基于優(yōu)先級的調(diào)度程序。這意味著Java程序中的每一個線程被分配到一定的優(yōu)先權(quán)，使用定義好的范圍內(nèi)的一個正整數(shù)表示。優(yōu)先級可以被開發(fā)者改變。即使線程已經(jīng)運行了一定時間，Java虛擬機也不會改變其優(yōu)先級

優(yōu)先級的值很重要，因為Java虛擬機和下層的操作系統(tǒng)之間的約定是操作系統(tǒng)必須選擇有最高優(yōu)先權(quán)的Java線程運行。所以我們說Java實現(xiàn)了一個基于優(yōu)先權(quán)的調(diào)度程序。該調(diào)度程序使用一種有優(yōu)先權(quán)的方式實現(xiàn)，這意味著當一個有更高優(yōu)先權(quán)的線程到來時，無論低優(yōu)先級的線程是否在運行，都會中斷(搶占)它。這個約定對于操作系統(tǒng)來說并不總是這樣，這意味著操作系統(tǒng)有時可能會選擇運行一個更低優(yōu)先級的線程。(我憎恨多線程的這一點，因為這不能保證任何事情)

注意Java并不限定線程是以時間片運行，但是大多數(shù)操作系統(tǒng)卻有這樣的要求。在術(shù)語中經(jīng)常引起混淆：搶占經(jīng)常與時間片混淆。事實上，搶占意味著只有擁有高優(yōu)先級的線程可以優(yōu)先于低優(yōu)先級的線程執(zhí)行，但是當線程擁有相同優(yōu)先級的時候，他們不能相互搶占。它們通常受時間片管制，但這并不是Java的要求。

理解線程的優(yōu)先權(quán)

接下來，理解線程優(yōu)先級是多線程學(xué)習很重要的一步，尤其是了解yield()函數(shù)的工作過程。

1. 記住當線程的優(yōu)先級沒有指定時，所有線程都攜帶普通優(yōu)先級。
2. 優(yōu)先級可以用從1到10的范圍指定。10表示最高優(yōu)先級，1表示最低優(yōu)先級，5是普通優(yōu)先級。
3. 記住優(yōu)先級最高的線程在執(zhí)行時被給予優(yōu)先。但是不能保證線程在啟動時就進入運行狀態(tài)。
4. 與在線程池中等待運行機會的線程相比，當前正在運行的線程可能總是擁有更高的優(yōu)先級。
5. 由調(diào)度程序決定哪一個線程被執(zhí)行。
6. t.setPriority()用來設(shè)定線程的優(yōu)先級。
7. 記住在線程開始方法被調(diào)用之前，線程的優(yōu)先級應(yīng)該被設(shè)定。
8. 你可以使用常量，如MIN_PRIORITY,MAX_PRIORITY，NORM_PRIORITY來設(shè)定優(yōu)先級

現(xiàn)在，當我們對線程調(diào)度和線程優(yōu)先級有一定理解后，讓我們進入主題。

yield()方法

理論上，yield意味著放手，放棄，投降。一個調(diào)用yield()方法的線程告訴虛擬機它樂意讓其他線程占用自己的位置。這表明該線程沒有在做一些緊急的事情。注意，這僅是一個暗示，并不能保證不會產(chǎn)生任何影響。

在Thread.java中yield()定義如下：

/**
  * A hint to the scheduler that the current thread is willing to yield its current use of a processor. The scheduler is free to ignore
  * this hint. Yield is a heuristic attempt to improve relative progression between threads that would otherwise over-utilize a CPU.
  * Its use should be combined with detailed profiling and benchmarking to ensure that it actually has the desired effect.
  */

public static native void yield();

讓我們列舉一下關(guān)于以上定義重要的幾點：

• Yield是一個靜態(tài)的原生(native)方法
• Yield告訴當前正在執(zhí)行的線程把運行機會交給線程池中擁有相同優(yōu)先級的線程。
• Yield不能保證使得當前正在運行的線程迅速轉(zhuǎn)換到可運行的狀態(tài)
• 它僅能使一個線程從運行狀態(tài)轉(zhuǎn)到可運行狀態(tài)，而不是等待或阻塞狀態(tài)

yield()方法使用示例

在下面的示例程序中，我隨意的創(chuàng)建了名為生產(chǎn)者和消費者的兩個線程。生產(chǎn)者設(shè)定為最小優(yōu)先級，消費者設(shè)定為最高優(yōu)先級。在Thread.yield()注釋和非注釋的情況下我將分別運行該程序。沒有調(diào)用yield()方法時，雖然輸出有時改變，但是通常消費者行先打印出來，然后事生產(chǎn)者。

調(diào)用yield()方法時，兩個線程依次打印，然后將執(zhí)行機會交給對方，一直這樣進行下去。

package test.core.threads;

public class YieldExample
{
   public static void main(String[] args)
   {
      Thread producer = new Producer();
      Thread consumer = new Consumer();

      producer.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); //Min Priority
      consumer.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); //Max Priority

      producer.start();
      consumer.start();
   }
}

class Producer extends Thread
{
   public void run()
   {
      for (int i = 0; i < 5; i++)
      {
         System.out.println("I am Producer : Produced Item " + i);
         Thread.yield();
      }
   }
}

class Consumer extends Thread
{
   public void run()
   {
      for (int i = 0; i < 5; i++)
      {
         System.out.println("I am Consumer : Consumed Item " + i);
         Thread.yield();
      }
   }
}

上述程序在沒有調(diào)用yield()方法情況下的輸出：

I am Consumer : Consumed Item 0
 I am Consumer : Consumed Item 1
 I am Consumer : Consumed Item 2
 I am Consumer : Consumed Item 3
 I am Consumer : Consumed Item 4
 I am Producer : Produced Item 0
 I am Producer : Produced Item 1
 I am Producer : Produced Item 2
 I am Producer : Produced Item 3
 I am Producer : Produced Item 4

上述程序在調(diào)用yield()方法情況下的輸出：

I am Producer : Produced Item 0
 I am Consumer : Consumed Item 0
 I am Producer : Produced Item 1
 I am Consumer : Consumed Item 1
 I am Producer : Produced Item 2
 I am Consumer : Consumed Item 2
 I am Producer : Produced Item 3
 I am Consumer : Consumed Item 3
 I am Producer : Produced Item 4
 I am Consumer : Consumed Item 4

join()方法

線程實例的方法join()方法可以使得在另一個線程的執(zhí)行結(jié)束后再開始執(zhí)行這個線程。如果join()方法被在一個線程實例上調(diào)用，當前運行著的線程將阻塞直到線程實例完成了執(zhí)行。

//Waits for this thread to die.

public final void join() throws InterruptedException

在join()方法內(nèi)設(shè)定超時，使得join()方法的影響在特定超時后無效。當超時時，主方法和任務(wù)線程申請運行的時候是平等的。然而，當涉及sleep時，join()方法依靠操作系統(tǒng)計時，所以你不應(yīng)該假定join()方法將會等待你指定的時間。

像sleep,join通過拋出InterruptedException對中斷做出回應(yīng)。

join()方法使用示例

package test.core.threads;

public class JoinExample
{
   public static void main(String[] args) throws InterruptedException
   {
      Thread t = new Thread(new Runnable()
         {
            public void run()
            {
               System.out.println("First task started");
               System.out.println("Sleeping for 2 seconds");
               try
               {
                  Thread.sleep(2000);
               } catch (InterruptedException e)
               {
                  e.printStackTrace();
               }
               System.out.println("First task completed");
            }
         });
      Thread t1 = new Thread(new Runnable()
         {
            public void run()
            {
               System.out.println("Second task completed");
            }
         });
      t.start(); // Line 15
      t.join(); // Line 16
      t1.start();
   }
}

Output:

First task started
Sleeping for 2 seconds
First task completed
Second task completed

這是一些很小卻很重要的概念。在評論部分讓我知道你的想法。

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