Java线程调度

在Java多线程环境中，为保证所有线程的执行能按照一定的规则执行，JVM实现了一个线程调度器，它定义了线程调度的策略，对于CPU运算的分配都进行了规定，按照这些特定的机制为多个线程分配CPU的使用权。Java线程调度是Java多线程的核心，只有良好的调度，才能充分发挥系统的性能，提高程序的执行效率。

线程调度是指系统为线程分配处理器使用权的过程，Java使用的线程调度方式就是抢占式调度，线程调度主要方式有两种：

1.协同式 （Cooperative Threads-Scheduling）线程调度：

 使用协同式调度的多线程系统，线程的执行时间由线程本身来控制，线程把自己的工作执行完了之后，要主动通知系统切换到另外一个线程上去。协同式多线程的最大好处是实现简单，而且由于线程要把自己的事情干完后才会进行线程切换，切换操作对线程自己是可知的，所以一般没有什么 线程同步的问题。它的坏处也很明显：线程执行时间不可控制，甚至如果一个线程的代码编写有问题，一直不告知系统进行线程切换，那么程序就会一直阻塞在那里。

2.抢占式（Preemptive Threads-Scheduling）线程调度

使用抢占式调度的多线程系统，那么每个线程将由系统来分配执行时间，线程的切换不由 程本身来决定。譬如在Java中，有Thread::yield()方法可以主动让出执行时间，但是如果想要主动获取执行时间，线程本身是没有什么办法的。在这种实现线程调度的方式下，线程的执行时间是系统可控的，也不会有一个线程导致整个进程甚至整个系统阻塞的问题。 

在了解了两种线程调度模式后，现在考虑Java使用的是哪种线程调度模式。此问题的讨论涉及到JVM的实现，JVM规范中规定每个线程都有优先级，且优先级越高越优先执行，但优先级高并不代表能独自占用执行时间片，可能是优先级高得到越多的执行时间片，反之，优先级低的分到的执行时间少但不会分配不到执行时间。JVM的规范没有严格地给调度策略定义，我想正是因为面对众多不同调度策略，JVM要封装所有细节提供一个统一的策略不太现实，于是给了一个不严谨但足够统一的定义。回到问题上，Java使用的线程调度是抢占式调度，在JVM中体现为让可运行池中优先级高的线程拥有CPU使用权，如果可运行池中线程优先级一样则随机选择线程，但要注意的是实际上一个绝对时间点只有一个线程在运行（这里是相对于一个CPU来说，如果你的机器是多核的还是可能多个线程同时运行的），直到此线程进入非可运行状态或另一个具有更高优先级的线程进入可运行线程池，才会使之让出CPU的使用权，更高优先级的线程抢占了优先级低的线程的CPU。

Java的线程的调度机制都由JVM实现，假如有若干条线程，你想让某些线程拥有更长的执行时间，或某些线程分配少点执行时间，这时就涉及“线程优先级”。由于JVM的实现以宿主操作系统为基础，所以Java优先级值与各种不同操作系统的原生线程优先级必然存在某种映射关系，这样才足以封装所有操作系统的优先级提供统一优先级语义。

Java线程调度策略决定上层多线程运行机制，JVM的线程调度器实现了抢占式调度，每条线程执行的时间由它分配管理，它将按照线程优先级的建议对线程执行的时间进行分配，优先级越高，可能得到CPU的时间则越长。但是，不管程序员怎么编写调度，只能最大限度的影响线程执行的次序，而不能做到精准控制。