java - 操作系统在多线程程序中什么时候切换线程？

Question

我注意到在下面的 Java 程序中，操作系统非常随机地切换线程。

这让我想知道:操作系统“决定”切换线程的原因和时间？

例如，考虑以下程序:

class NewThread extends Thread {

    private String message;

    public static void main(String[] args)
    {
        NewThread threadOne = new NewThread("1");
        NewThread threadTwo = new NewThread("2");

        threadOne.start();
        threadTwo.start();
    }

    public NewThread(String message) {
        this.message = message;
    }

    @Override
    public void run() {
        doLoop(message);
    }

    public void doLoop(String message)
    {
        for (int i = 0; i < 10000; i++)
        {
            System.out.println(message);
        }
    }
}

对于输出，我得到一长串 1，然后在某个时候我得到这个:

1
1
1
2
1
2
2
2
2
2

为什么会这样？操作系统什么时候切换线程？

据我所知，for loops 不能同时运行(至少不能与单核处理器一起运行)。这让我想知道是什么触发了操作系统这样做？

Answer 1

线程切换

• 为什么？

  处于 Activity 状态的每个线程都应该相互并行运行(从程序员的角度来看)。但是，由于核心数有限，因此不实用。因此，您的处理器支持的线程数可以并行运行。在四核处理器中，您的两个线程实际上会并行运行，但 10 个线程不会。为了创造并行执行的错觉，线程切换必须定期进行。

• 什么时候？

  没有人能回答这个问题。它实际上取决于 JRE 实现、底层硬件功能和无数其他因素(如其他正在运行的软件的负载)。在这种情况下，操作系统也很重要。它被程序员认为是不可预测的(我们永远不应该假设或依赖顺序和切换时间)。

• 如何检查？

  您当前用于检查执行顺序的方法具有误导性。在这里，共享对象 System.out 被使用，它被每个线程缓存(希望如此)并且输出将与实际内存和 io 同步，无论实际执行顺序如何.它在单核处理器上可能有意义，但仅在某些实现上有意义。

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我们使用 java 来获得平台独立性(主要)，这是一个高度不可预测的事情，它依赖于我们甚至无法列出的如此多的参数。 (如果你做了一个，它会在下一次 java 更新时过时(可能)，而且它不会对所有平台都一样)。所以我建议您假设(就用 Java 编写程序而言)它们将并行执行。

出于学术目的，如果您要对其进行更多搜索和研究，这确实是一个有趣的话题。如果您发现有趣的事情，也请告诉我们。 :)

希望这对您有所帮助...
干杯