Java多線程:線程數(shù)等于核心數(shù)并不能消除CPU資源競爭
在java多線程編程中,一個常見的誤解是:當(dāng)線程數(shù)與CPU核心數(shù)相等時,例如四個線程在四核CPU上運行,就能避免線程競爭CPU資源。 然而,事實并非如此簡單。即使線程數(shù)與核心數(shù)匹配,線程仍然會競爭CPU資源。
原因如下:
首先,操作系統(tǒng)調(diào)度并非一對一綁定。操作系統(tǒng)根據(jù)諸多因素(例如線程優(yōu)先級、等待時間、I/O操作等)動態(tài)分配線程到核心。一個線程可能被暫停,釋放核心給其他線程,即使存在空閑核心。
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其次,線程執(zhí)行并非持續(xù)不斷。線程可能因I/O操作、等待鎖或其他原因暫停。暫停時,線程釋放核心,其他線程可利用空閑的CPU時間。即使是四核CPU運行四個線程,也可能出現(xiàn)線程等待,導(dǎo)致資源競爭。
最后,實際應(yīng)用場景遠(yuǎn)比理論復(fù)雜。應(yīng)用可能啟動遠(yuǎn)超CPU核心數(shù)的線程,這時競爭不可避免。即使線程數(shù)與核心數(shù)相同,上述原因仍可能導(dǎo)致競爭。
因此,即使線程數(shù)等于核心數(shù),線程仍需競爭CPU資源,這并非負(fù)面現(xiàn)象,而是操作系統(tǒng)高效利用CPU資源的機(jī)制。當(dāng)線程數(shù)超過核心數(shù)時,競爭會更激烈。