Java并发编程实战 06 | 为什么不建议使用线程优先级？

什么是线程优先级？

线程优先级是一个标识，用来提示操作系统或线程调度器哪个线程更重要、更需要优先执行。优先级通常是一个整数值。

在 Java 中，线程优先级的设置范围从 1 到 10，其中 1 是最低优先级，10 是最高优先级。Java 默认情况下，线程的优先级是 5。

优先级高的线程通常会获得更多的 CPU 时间片，从而优先执行。但这不是绝对的，操作系统的线程调度器可能会因为其他因素（如操作系统的负载、线程的状态等）来决定实际的执行顺序。

在 Java 中，我们可以通过 Thread 类的 setPriority() 方法来设置线程的优先级。例如：

public  class  Demo { 
    public  static  void  main ( String[] args ) { 
        Thread a = new Thread(); 
        System. out .println( "默认线程优先级：" +a.getPriority()); 
        Thread b = new Thread(); 
        b.setPriority( 9 ); 
        System. out .println( "设置线程优先级：" +b.getPriority()); 
    } 
}

//输出：
默认线程优先级：5
设置线程优先级：9

需要注意的是线程的优先级如果要设置必须在线程启动之前设置好。

父子关系中的线程优先级

如果子线程没有显示设置优先级。那么它会继承父线程的优先级。

class ThreadDemo extends Thread
{
	public void run()
	{
		System.out.println(“Inside run method”);
	}

	public static void main(String[] args)
	{
		// Setting priority for main thread
		Thread.currentThread().setPriority(7);

		// Printing main thread priority
		System.out.println("Main thread priority: " + Thread.currentThread().getPriority());

		// Creating child thread
		ThreadDemo childThread = new ThreadDemo();

		// Printing child thread priority
		System.out.println("Child thread priority: " + childThread.getPriority());	//7
	}
}

//输出：
Main thread priority: 7
Child thread priority: 7

注意程序的输出。我们可以看到父线程 ( main ) 和子线程 ( childThread ) 具有相同的优先级。

为什么不推荐手动设置优先级

虽然 Java 提供了从 1 到 10 的线程优先级设置，你可能会认为通过调整线程优先级就能控制线程的执行顺序。然而，实际上并不是这样！

在 Java 中，线程优先级的设置并不总是可靠。线程优先级只是对操作系统的一个“建议”，操作系统不一定会严格按照这些优先级来调度线程的执行顺序。具体的执行顺序还是由操作系统的线程调度算法决定的，这意味着优先级高的线程不一定总是会先执行。

为了验证这一点，我们可以通过代码示例来观察线程优先级对执行顺序的实际影响。以下是一个简单的 Java 代码示例，用于演示线程优先级的效果：

public class TestExecuteOrder {

    static class MyRunnable implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            System.out.printf("The currently executing thread is：%s，priority：%d%n",
                    Thread.currentThread().getName(),
                    Thread.currentThread().getPriority());
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(new MyRunnable());
        t1.setPriority(1);

        Thread t2 = new Thread(new MyRunnable());
        t2.setPriority(5);

        Thread t3 = new Thread(new MyRunnable());
        t3.setPriority(10);

        t3.start();
        t2.start();
        t1.start();
    }
}

//输出：
The currently executing thread is：Thread-1，priority：5-1，priority：5
The currently executing thread is：Thread-2，priority：10
The currently executing thread is：Thread-0，priority：1

如果线程优先级设置能够完全控制线程的执行顺序，那么我们应该看到优先级为 10 的线程先于优先级为 5 的线程输出结果，而优先级为 1 的线程结果最后输出。

然而，在实际运行中，你可能会发现优先级为 5 的线程却先于优先级为 10 的线程输出结果。这表明线程优先级的设置并没有严格地控制线程的执行顺序，这也反映了线程优先级设置的实际可靠性问题。

在上一篇文章中，我们讨论了线程必须存在于线程组中。那么，当线程的优先级与其线程组的优先级不同时会发生什么？我们用以下代码来验证一下：

public class ThreadGroupOrder {

    public static void main(String[] args) {
        ThreadGroup myThreadGroup = new ThreadGroup("myThreadGroup");
        myThreadGroup.setMaxPriority(6);
        Thread myThread = new Thread(myThreadGroup, "myThread");
        myThread.setPriority(8);
        System.out.println("Thread group priority: " + myThreadGroup.getMaxPriority());
        System.out.println("Thread priority: " + myThread.getPriority());
    }
}

//输出：
Thread group priority: 6
Thread priority: 6

可以看出如果线程的优先级高于其所在线程组的优先级，那么该线程的优先级将会被线程组的最高优先级替代。也就是说，线程的实际优先级将受到其线程组优先级的限制。