Java多線(xiàn)程：線(xiàn)程數(shù)等于核心數(shù)，為什么還會(huì)競(jìng)爭(zhēng)CPU資源？

Java多線(xiàn)程中的CPU資源競(jìng)爭(zhēng)：并非多余的“搶奪”

學(xué)習(xí)java多線(xiàn)程時(shí)，一個(gè)常見(jiàn)疑問(wèn)是：如果線(xiàn)程數(shù)與CPU核心數(shù)相同（例如4個(gè)線(xiàn)程對(duì)應(yīng)4個(gè)核心），為什么還會(huì)出現(xiàn)CPU資源競(jìng)爭(zhēng)？這看起來(lái)似乎不必要。

讓我們分析一下。理想情況下，操作系統(tǒng)能將每個(gè)線(xiàn)程分配到一個(gè)核心，避免競(jìng)爭(zhēng)。然而，現(xiàn)實(shí)情況并非總是如此理想。即使線(xiàn)程數(shù)等于核心數(shù)，競(jìng)爭(zhēng)仍然可能發(fā)生，原因如下：

• 操作系統(tǒng)調(diào)度策略： 操作系統(tǒng)并非簡(jiǎn)單地一對(duì)一映射線(xiàn)程到核心。它根據(jù)線(xiàn)程優(yōu)先級(jí)、等待狀態(tài)、I/O操作等因素動(dòng)態(tài)調(diào)度，可能導(dǎo)致某些線(xiàn)程暫時(shí)掛起，其他線(xiàn)程獲得執(zhí)行權(quán)。即使有空閑核心，操作系統(tǒng)也可能選擇先執(zhí)行其他線(xiàn)程。
• 線(xiàn)程阻塞： 線(xiàn)程可能因I/O操作、鎖等待等原因阻塞，釋放CPU核心，從而允許其他線(xiàn)程運(yùn)行。這并非競(jìng)爭(zhēng)，而是資源的動(dòng)態(tài)分配。
• 線(xiàn)程數(shù)超過(guò)核心數(shù)： 當(dāng)線(xiàn)程數(shù)超過(guò)核心數(shù)時(shí)（例如5個(gè)線(xiàn)程對(duì)應(yīng)4個(gè)核心），競(jìng)爭(zhēng)不可避免。操作系統(tǒng)必須在多個(gè)線(xiàn)程間調(diào)度，決定哪個(gè)線(xiàn)程獲得執(zhí)行權(quán)。
• 上下文切換開(kāi)銷(xiāo)： 即使線(xiàn)程數(shù)等于核心數(shù)，頻繁的上下文切換也會(huì)帶來(lái)性能損耗，影響程序效率。這與線(xiàn)程競(jìng)爭(zhēng)CPU資源密切相關(guān)。

總而言之，即使線(xiàn)程數(shù)與核心數(shù)相等，線(xiàn)程也可能競(jìng)爭(zhēng)CPU資源，這并非簡(jiǎn)單的“搶奪”，而是操作系統(tǒng)調(diào)度和資源管理的結(jié)果。當(dāng)線(xiàn)程數(shù)超過(guò)核心數(shù)時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈。

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以上就是Java多線(xiàn)程：線(xiàn)程數(shù)等于核心數(shù)，