Java多線程：線程數(shù)等于CPU核心數(shù)，就能避免線程搶奪嗎？

Java多線程：線程數(shù)與CPU核心數(shù)的微妙關(guān)系

許多Java初學(xué)者都會(huì)誤以為：線程數(shù)等于CPU核心數(shù)就能避免線程競(jìng)爭(zhēng)。例如，4個(gè)線程對(duì)應(yīng)4個(gè)CPU核心，每個(gè)線程就能獨(dú)占一個(gè)核心，從而避免所謂的“線程搶奪”。 但事實(shí)并非如此簡(jiǎn)單。

在理想情況下，如果程序簡(jiǎn)單，線程運(yùn)行時(shí)間穩(wěn)定，操作系統(tǒng)調(diào)度高效，那么每個(gè)線程確實(shí)可能被分配到一個(gè)CPU核心。然而，實(shí)際情況遠(yuǎn)比這復(fù)雜。 “線程搶奪”的根本原因在于操作系統(tǒng)的線程調(diào)度機(jī)制。即使線程數(shù)與核心數(shù)相等，操作系統(tǒng)仍然需要進(jìn)行調(diào)度，這主要是因?yàn)椋?/p>

• 線程運(yùn)行時(shí)間的不確定性: 線程運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)短不一，甚至可能因?yàn)镮/O操作而阻塞。核心空閑后，操作系統(tǒng)必須決定哪個(gè)線程接下來(lái)運(yùn)行。
• 線程優(yōu)先級(jí)的影響: 操作系統(tǒng)根據(jù)線程優(yōu)先級(jí)決定調(diào)度順序，高優(yōu)先級(jí)線程更容易獲得CPU執(zhí)行權(quán)。
• 系統(tǒng)負(fù)載的干擾: 系統(tǒng)中其他進(jìn)程也會(huì)占用CPU資源，影響線程調(diào)度。
• 線程切換的開(kāi)銷(xiāo): 即使線程數(shù)等于核心數(shù)，線程切換本身也需要時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)，操作系統(tǒng)需要保存和恢復(fù)線程上下文。

因此，即使線程數(shù)與核心數(shù)相等，線程仍然會(huì)競(jìng)爭(zhēng)CPU資源，只是競(jìng)爭(zhēng)程度相對(duì)較低。 當(dāng)線程數(shù)超過(guò)CPU核心數(shù)時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈，因?yàn)槎鄠€(gè)線程必須共享有限的CPU資源。 你的疑問(wèn)“如果線程數(shù)更多會(huì)怎樣” 正是問(wèn)題的關(guān)鍵：線程數(shù)超過(guò)核心數(shù)，“線程搶奪”將不可避免。

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