Java 多執行緒基礎（十一）執行緒優先順序和守護執行緒

學無止境發表於2020-06-24
Java執行緒

 Java 多執行緒基礎（十一）執行緒優先順序和守護執行緒

一、執行緒優先順序

Java 提供了一個執行緒排程器來監控程式啟動後進去就緒狀態的所有執行緒。執行緒排程器通過執行緒的優先順序來決定排程哪些執行緒執行。一般來說，Java的執行緒排程器採用時間片輪轉演算法使多個執行緒輪轉獲得CPU的時間片。然而根據實際情況，每個執行緒的重要程式也不相同，有時候我們想讓一些執行緒優先執行，那麼我們可以將他的優先順序調高一下，這樣它們獲得的時間片會多一些。

多個執行緒處於就緒狀態時，若這些執行緒的優先順序相同，則執行緒排程器會按時間片輪轉方式或獨佔方式來分配執行緒的執行時間。

java 中的執行緒優先順序的範圍是1～10，預設的優先順序是5。“高優先順序執行緒”會優先於“低優先順序執行緒”執行。

Java中執行緒優先順序分為三個級別：

  • 低優先順序：1~4，其中類變數 Thread.MIN_PRORITY 最低，數值為1；
  • 預設優先順序：如果一個執行緒沒有指定優先順序，預設優先順序為5，由類變數 Thread.NORM_PRORITY表示；
  • 高優先順序：6~10，類變數 Thread.MAX_PRORITY 最高，數值為10。

注意：具有相同優先順序的多個執行緒，若它們都為高優先順序Thread.MAX_PRORITY，則每個執行緒都是獨佔式的，也就是這些執行緒將被順序執行；若它們優先順序不是高優先順序，則這些執行緒將被同時執行，可以說是無序執行。

java 中有兩種執行緒：使用者執行緒和守護執行緒。可以通過 isDaemon() 方法來區別它們：如果返回 false，則說明該執行緒是“使用者執行緒”；否則就是“守護執行緒”。
使用者執行緒一般使用者執行使用者級任務，而守護執行緒也就是“後臺執行緒”，一般用來執行後臺任務。需要注意的是：Java虛擬機器在“使用者執行緒”都結束後會後退出。

JDK中對使用者執行緒與守護執行緒的解釋：

每個執行緒都有一個優先順序。“高優先順序執行緒”會優先於“低優先順序執行緒”執行。每個執行緒都可以被標記為一個守護程式或非守護程式。在一些執行的主執行緒中建立新的子執行緒時，
子執行緒的優先順序被設定為等於“建立它的主執行緒的優先順序”，當且僅當“建立它的主執行緒是守護執行緒”時“子執行緒才會是守護執行緒”。

當Java虛擬機器啟動時，通常有一個單一的非守護執行緒（該執行緒通過是通過main()方法啟動）。JVM會一直執行直到下面的任意一個條件發生，JVM就會終止執行：
①、呼叫了exit()方法，並且exit()有許可權被正常執行。
②、所有的“非守護執行緒”都死了(即JVM中僅僅只有“守護執行緒”)。

每一個執行緒都被標記為“守護執行緒”或“使用者執行緒”。當只有守護執行緒執行時，JVM會自動退出。 

二、執行緒優先順序示例

public class Demo01 {
    private static Object obj = new Object();
    public static void main(String[] args) {
        
        Thread t1 = new ThreadA("t1");
        Thread t2 = new ThreadA("t2");
        
        t1.setPriority(1); // 設定優先順序為1
        t2.setPriority(10);// 設定優先順序為10
        
        t1.start();
        t2.start();
    }
}
class ThreadA extends Thread{
    public ThreadA(String name) {
        super(name);
    }
    public void run() {
        for(int i = 0;i < 3;i++)
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " [ " 
                    + Thread.currentThread().getPriority() + " ] loop " + i);  
    }
}
// 執行結果
t1 [ 1 ] loop 0
t2 [ 10 ] loop 0
t2 [ 10 ] loop 1
t2 [ 10 ] loop 2
t1 [ 1 ] loop 1
t1 [ 1 ] loop 2

說明：

①、主執行緒main的優先順序是5。
②、t1的優先順序被設為1，而t2的優先順序被設為10。cpu在執行t1和t2的時候，根據時間片輪循排程，所以能夠併發執行。

三、守護執行緒示例

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {

        System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                +" [ isDaemon = "+Thread.currentThread().isDaemon()+ " ]");
        Thread t1=new ThreadA("t1");    
        Thread t2=new MyDaemon("t2");    
        t2.setDaemon(true);// 設定t2為守護執行緒
        t1.start();                        
        t2.start();                        
    }
}
class ThreadA extends Thread{
    public ThreadA(String name) {
        super(name);
    }

    public void run(){
        try {
            for (int i=0; i<5; i++) {
                Thread.sleep(3);
                System.out.println(this.getName() +"[ isDaemon = "+this.isDaemon()+ " ] " + "loop " + i);
            }
        } catch (InterruptedException e) {
        }
    }
};

class MyDaemon extends Thread{
    public MyDaemon(String name) {
        super(name);
    }

    public void run(){
        try {
            for (int i=0; i<10000; i++) {
                Thread.sleep(1);
                System.out.println(this.getName() +"[ isDaemon = " + this.isDaemon() +  " ] " +"loop "+i);
            }
        } catch (InterruptedException e) {
        }
    }
}
// 執行結果
main [ isDaemon = false ]
t2[ isDaemon = true ] loop 0
t2[ isDaemon = true ] loop 1
t2[ isDaemon = true ] loop 2
t1[ isDaemon = false ] loop 0
t2[ isDaemon = true ] loop 3
t2[ isDaemon = true ] loop 4
t1[ isDaemon = false ] loop 1
t2[ isDaemon = true ] loop 5
t2[ isDaemon = true ] loop 6
t2[ isDaemon = true ] loop 7
t1[ isDaemon = false ] loop 2
t2[ isDaemon = true ] loop 8
t2[ isDaemon = true ] loop 9
t2[ isDaemon = true ] loop 10
t1[ isDaemon = false ] loop 3
t2[ isDaemon = true ] loop 11
t2[ isDaemon = true ] loop 12
t2[ isDaemon = true ] loop 13
t2[ isDaemon = true ] loop 14
t1[ isDaemon = false ] loop 4
t2[ isDaemon = true ] loop 15

說明：

①、主執行緒main是使用者執行緒，它建立的子執行緒t1也是使用者執行緒。
②、t2 是守護執行緒。在“主執行緒main”和“子執行緒t1”(它們都是使用者執行緒)執行完畢，只剩t2這個守護執行緒的時候，JVM自動退出。

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