Java多线程编程：线程优先级、同步机制与对象锁详解

# Java 多线程编程：线程优先级、同步机制与对象锁详解 ## 1. 线程优先级与 `yield` 方法 在 Java 中，线程优先级是一个重要的概念。`Thread` 类提供了设置线程优先级的方法 `setPriority(int newPriority)`，优先级必须在 `Thread.MIN_PRIORITY`（值为 1）和 `Thread.MAX_PRIORITY`（值为 10）之间，通常使用 `Thread.NORM_PRIORITY`（值为 5）作为默认优先级。 `yield()` 方法是一个静态方法，它会使当前执行的线程让出 CPU 资源。如果有其他可运行的线程，且它们的优先级至少和当前线程相同，那么这些线程将被调度执行。 ### 1.1 自私线程示例 在某些情况下，线程可能会表现得很“自私”。例如，当一个线程包含一个紧密循环，在循环中执行大量工作而不给其他线程机会时，就会出现这种情况。以下是一个示例代码： ```java class BallThread extends Thread { // ... public void run() { try { for (int i = 1; i <= 1000; i++) { b.move(); if (selfish) { // busy wait for 5 milliseconds long t = System.currentTimeMillis(); while (System.currentTimeMillis() < t + 5) ; } else sleep(5); } } catch (InterruptedException exception) { } } // ... private boolean selfish; } ``` 当 `selfish` 标志被设置时，`run` 方法会持续大约五秒，期间不会调用 `sleep` 或 `yield` 方法。运行这个程序的实际效果取决于操作系统和线程实现方式。在 Solaris 或 Linux 上使用“绿色线程”实现时，自私的线程可能会独占整个应用程序；而在 Windows 或使用“本地线程”实现时，蓝色球可以与其他球并行运行。 ### 1.2 建议 为了避免线程独占系统资源，当线程执行长循环时，应该调用 `sleep` 或 `yield` 方法。这样可以确保线程不会垄断系统资源，让其他线程有机会执行。 ## 2. 线程同步机制 在多线程应用程序中，多个线程可能需要共享对同一对象的访问。如果两个线程同时访问同一个对象并调用修改对象状态的方法，可能会导致数据不一致的问题，这种情况被称为竞态条件。 ### 2.1 无同步的线程通信示例 以下是一个模拟银行转账的示例，有 10 个账户和 10 个线程，每个线程负责一个账户的转账操作： ```java public class UnsynchBankTest { public static void main(String[] args) { Bank b = new Bank(NACCOUNTS, INITIAL_BALANCE); int i; for (i = 0; i < NACCOUNTS; i++) { TransferThread t = new TransferThread(b, i, INITIAL_BALANCE); t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY + i % 2); t.start(); } } public static final int NACCOUNTS = 10; public static final int INITIAL_BALANCE = 10000; } class Bank { public Bank(int n, int initialBalance) { accounts = new int[n]; int i; for (i = 0; i < accounts.length; i++) accounts[i] = initialBalance; ntransacts = 0; } public void transfer(int from, int to, int amount) throws InterruptedException { if (accounts[from] < amount) return; accounts[from] -= amount; accounts[to] += amount; ntransacts++; if (ntransacts % NTEST == 0) test(); } public void test() { int sum = 0; for (int i = 0; i < accounts.length; i++) sum += accounts[i]; System.out.println("Transactions:" + ntransacts + " Sum: " + sum); } public int size() { return accounts.length; } pu ```