java编程优先级（了解Java线程优先级）

java编程优先级（了解Java线程优先级）Java 中定义了 3 种优先级，分别是最低优先级（1）、正常优先级（5）、最高优先级（10），代码如下所示。Java 优先级范围是 [1 10]，设置其他数字的优先级都会抛出 IllegalArgumentException 异常。严谨一点说，子线程默认优先级和父线程一样，Java 主线程默认的优先级是 5。public static void main(String[] args) { Thread thread = new Thread(); System.out.println(thread.getPriority()); } // 打印结果：5 其实这是大错特错的，只是看到了表面，看看下面的例子，我们把当前线程的优先级改为 4，发现子线程 thread 的优先级也是 4。public static void main(String[] args) { Thread.cur

Java 线程优先级

Thread 类中，使用如下属性来代表优先级。

private int priority;

我们可以通过 setPriority(int newPriority) 来设置新的优先级，通过 getPriority() 来获取线程的优先级。

有些资料通过下面的例子就得出了一个结论：Java 线程默认优先级是 5。

public static void main(String[] args) { Thread thread = new Thread(); System.out.println(thread.getPriority()); } // 打印结果：5

其实这是大错特错的，只是看到了表面，看看下面的例子，我们把当前线程的优先级改为 4，发现子线程 thread 的优先级也是 4。

public static void main(String[] args) { Thread.currentThread().setPriority(4); Thread thread = new Thread(); System.out.println(thread.getPriority()); } // 打印结果：4

这啪啪啪打脸了，如果是线程默认优先级是 5，我们新创建的 thread 线程，没设置优先级，理应是 5，但实际是 4。我们看看 Thread 初始化 priority 的源代码。

Thread parent = currentThread(); this.priority = parent.getPriority();

原来，线程默认的优先级是继承父线程的优先级，上面例子我们把父线程的优先级设置为 4，所以导致子线程的优先级也变成 4。

严谨一点说，子线程默认优先级和父线程一样，Java 主线程默认的优先级是 5。

Java 中定义了 3 种优先级，分别是最低优先级（1）、正常优先级（5）、最高优先级（10），代码如下所示。Java 优先级范围是 [1 10]，设置其他数字的优先级都会抛出 IllegalArgumentException 异常。

/** * The minimum priority that a thread can have. */ public final static int MIN_PRIORITY = 1; /** * The default priority that is assigned to a thread. */ public final static int NORM_PRIORITY = 5; /** * The maximum priority that a thread can have. */ public final static int MAX_PRIORITY = 10;

接下来说说线程优先级的作用。先看下面代码，代码逻辑是创建了 3000 个线程，分别是： 1000 个优先级为 1 的线程， 1000 个优先级为 5 的线程，1000 个优先级为 10 的线程。用 minTimes 来记录 1000 个 MIN_PRIORITY 线程运行时时间戳之和，用 normTimes 来记录 1000 个 NORM_PRIORITY 线程运行时时间戳之和，用 maxTimes 来记录 1000 个 MAX_PRIORITY 线程运行时时间戳之和。通过统计每个优先级的运行的时间戳之和，值越小代表的就是越优先执行。我们运行看看。

public class TestPriority { static AtomicLong minTimes = new AtomicLong(0); static AtomicLong normTimes = new AtomicLong(0); static AtomicLong maxTimes = new AtomicLong(0); public static void main(String[] args) { List<MyThread> minThreadList = new ArrayList<>(); List<MyThread> normThreadList = new ArrayList<>(); List<MyThread> maxThreadList = new ArrayList<>(); int count = 1000; for (int i = 0; i < count; i ) { MyThread myThread = new MyThread("min----" i); myThread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); minThreadList.add(myThread); } for (int i = 0; i < count; i ) { MyThread myThread = new MyThread("norm---" i); myThread.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY); normThreadList.add(myThread); } for (int i = 0; i < count; i ) { MyThread myThread = new MyThread("max----" i); myThread.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); maxThreadList.add(myThread); } for (int i = 0; i < count; i ) { maxThreadList.get(i).start(); normThreadList.get(i).start(); minThreadList.get(i).start(); } try { Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("maxPriority 统计：" maxTimes.get()); System.out.println("normPriority 统计：" normTimes.get()); System.out.println("minPriority 统计：" minTimes.get()); System.out.println("普通优先级与最高优先级相差时间：" (normTimes.get() - maxTimes.get()) "ms"); System.out.println("最低优先级与普通优先级相差时间：" (minTimes.get() - normTimes.get()) "ms"); } static class MyThread extends Thread { public MyThread(String name) { super(name); } @Override public void run() { System.out.println(this.getName() " priority: " this.getPriority()); switch (this.getPriority()) { case Thread.MAX_PRIORITY : maxTimes.getAndAdd(System.currentTimeMillis()); break; case Thread.NORM_PRIORITY : normTimes.getAndAdd(System.currentTimeMillis()); break; case Thread.MIN_PRIORITY : minTimes.getAndAdd(System.currentTimeMillis()); break; default: break; } } } }

执行结果如下：

# 第一部分 max----0 priority: 10 norm---0 priority: 5 max----1 priority: 10 max----2 priority: 10 norm---2 priority: 5 min----4 priority: 1 ....... max----899 priority: 10 min----912 priority: 1 min----847 priority: 5 min----883 priority: 1 # 第二部分 maxPriority 统计：1568986695523243 normPriority 统计：1568986695526080 minPriority 统计：1568986695545414 普通优先级与最高优先级相差时间：2837ms 最低优先级与普通优先级相差时间：19334ms

我们一起来分析一下结果。先看看第一部分，最开始执行的线程高优先级、普通优先级、低优先级都有，最后执行的线程也都有各个优先级的，这说明了：优先级高的线程不代表一定比优先级低的线程优先执行。也可以换另一种说法：代码执行顺序跟线程的优先级无关。看看第二部分的结果，我们可以发现最高优先级的 1000 个线程执行时间戳之和最小，而最低优先级的 1000 个线程执行时间戳之和最大，因此可以得知：一批高优先级的线程会比一批低优先级的线程优先执行，即高优先级的线程大概率比低优先的线程优先获得 CPU 资源。

各操作系统中真有 10 个线程等级么？

Java 作为跨平台语言，线程有 10 个等级，但是映射到不同操作系统的线程优先级值不一样。接下来教大家怎么在 OpenJDK源码中查各个操作系统中线程优先级映射的值。

看到 Thread 源代码，设置线程优先级最终调用了本地方法 setPriority0()；

private native void setPriority0(int newPriority);

接着我们在 OpenJDK 的 Thread.c 代码中找到 setPriority0() 对应的方法 JVM_SetThreadPriority；

static JNINativeMethod methods[] = { ... {"setPriority0" "(I)V" (void *)&JVM_SetThreadPriority} ... };

我们根据 JVM_SetThreadPriority 找到 jvm.cpp 中对应的代码段；

JVM_ENTRY(void JVM_SetThreadPriority(JNIEnv* env jobject jthread jint prio)) JVMWrapper("JVM_SetThreadPriority"); // Ensure that the C Thread and osThread structures aren't freed before we operate MutexLocker ml(Threads_lock); oop java_thread = JNIHandles::resolve_non_null(jthread); java_lang_Thread::set_priority(java_thread (ThreadPriority)prio); JavaThread* thr = java_lang_Thread::thread(java_thread); if (thr != NULL) { // Thread not yet started; priority pushed down when it is Thread::set_priority(thr (ThreadPriority)prio); } JVM_END

根据第 3 步中的代码，我们可以发现关键是 java_lang_Thread::set_Priority() 这段代码，继续找 thread.cpp 代码中的 set_Priority() 方法；

void Thread::set_priority(Thread* thread ThreadPriority priority) { trace("set priority" thread); debug_only(check_for_dangling_thread_pointer(thread);) // Can return an error! (void)os::set_priority(thread priority); }

发现上面代码最终调用的是 os::set_priority()，接着继续找出 os.cpp 的 set_priority() 方法；

OSReturn os::set_priority(Thread* thread ThreadPriority p) { #ifdef ASSERT if (!(!thread->is_Java_thread() || Thread::current() == thread || Threads_lock->owned_by_self() || thread->is_Compiler_thread() )) { assert(false "possibility of dangling Thread pointer"); } #endif if (p >= MinPriority && p <= MaxPriority) { int priority = java_to_os_priority[p]; return set_native_priority(thread priority); } else { assert(false "Should not happen"); return OS_ERR; } }

终于发现了最终转换为各操作系统的优先级代码 java_to_os_priority[p]，接下来就是找各个操作系统下的该数组的值。比如下面是 Linux 系统的优先级值。

int os::java_to_os_priority[CriticalPriority 1] = { 19 // 0 Entry should never be used 4 // 1 MinPriority 3 // 2 2 // 3 1 // 4 0 // 5 NormPriority -1 // 6 -2 // 7 -3 // 8 -4 // 9 NearMaxPriority -5 // 10 MaxPriority -5 // 11 CriticalPriority };

好了，大家应该知道怎么找出 Java 线程优先级 [1 10] 一一对应各个操作系统中的优先级值。下面给大家统计一下。

Windows 系统的在 OpenJDK 源码中只找到上面的常量，值是通过微软提供的函数接口文档查到的

我们从这个表格中也可以发现一些问题，即使我们在 Java 代码中设置了比较高的优先级，其实映射到操作系统的线程里面，并不一定比设置了低优先级的线程高，很有可能是相同的优先级。看看 Solaris 操作系统 这个极端的例子，优先级 5 到 10 映射的是相同的线程等级。

回头想想上面的例子为什么 3000 个线程，MAX_PRIORITY 优先级的 1000 个线程会优先执行呢？因为我们的 3 个优先级分别映射到 Windows 操作系统线程的 3 个不同的等级，所以才会生效。假设将 1、5、10 改成 5、6、7，运行结果那就不大一样了。

最后记住：切莫把线程优先级当做银弹，优先级高的线程不一定比优先级低的线程优先执行。