概述

今天在整理之前學(xué)習(xí)資料時，偶然看見之前自己寫的demo：

public class MyTest {
    static volatile boolean temp = true;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            while (temp) {
                Thread.onSpinWait(); // Thread.sleep(0);
            }
            System.out.print("檢測到變量為false，退出循環(huán)");
        });
        thread.start();
        Thread.sleep(3000L);
        temp = false;
    }

}

運(yùn)行結(jié)果：

檢測到變量為false，退出循環(huán)

為了使線程能夠更快的循環(huán)，以便讓我能夠及時的知道temp的狀態(tài)，盡快的進(jìn)行下一次循環(huán)，在方法中我比較粗暴的加入了Thread.onSpinWait()方法，Thread.onSpinWait()方法大家可以認(rèn)為是Thread.sleep(0)的作用，那么我為什么要加一個睡眠0毫秒的動作呢？讓線程掛起0毫秒有什么用途呢？

線程狀態(tài)

在Java中，線程有三個基本的狀態(tài)：就緒狀態(tài)（Runnable）、運(yùn)行狀態(tài)（Running）和阻塞狀態(tài)（Blocked）。

• 就緒狀態(tài)（Runnable）：當(dāng)線程被創(chuàng)建并啟動后，它進(jìn)入就緒狀態(tài)。在就緒狀態(tài)下，線程已經(jīng)準(zhǔn)備好執(zhí)行，但還沒有獲取到CPU的執(zhí)行時間片。線程處于就緒狀態(tài)時，可以被調(diào)度器選擇為下一個要執(zhí)行的線程。
• 運(yùn)行狀態(tài)（Running）：當(dāng)線程獲取到CPU的執(zhí)行時間片時，它進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。在運(yùn)行狀態(tài)下，線程正在執(zhí)行其任務(wù)代碼。線程會一直保持運(yùn)行狀態(tài)，直到它主動放棄CPU的執(zhí)行時間片，或者被其他高優(yōu)先級線程搶占CPU。
• 阻塞狀態(tài)（Blocked）：線程在某些情況下會進(jìn)入阻塞狀態(tài)。當(dāng)線程在執(zhí)行過程中遇到某些阻塞的情況，比如等待I/O操作、等待獲取鎖、等待其他線程的通知等，它會進(jìn)入阻塞狀態(tài)。在阻塞狀態(tài)下，線程暫時停止執(zhí)行，不會占用CPU資源。當(dāng)阻塞條件滿足時，線程會被喚醒并重新進(jìn)入就緒狀態(tài)，等待獲取CPU執(zhí)行時間片。

線程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換如下：

• 就緒狀態(tài) -> 運(yùn)行狀態(tài)：當(dāng)線程被調(diào)度器選擇為下一個要執(zhí)行的線程時，它從就緒狀態(tài)轉(zhuǎn)換為運(yùn)行狀態(tài)。
• 運(yùn)行狀態(tài) -> 就緒狀態(tài)：線程主動調(diào)用yield()方法或者sleep()方法，或者被其他高優(yōu)先級線程搶占CPU時，它從運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為就緒狀態(tài)。
• 運(yùn)行狀態(tài) -> 阻塞狀態(tài)：線程在執(zhí)行過程中遇到阻塞條件，比如等待I/O操作或獲取鎖時，它從運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為阻塞狀態(tài)。
• 阻塞狀態(tài) -> 就緒狀態(tài)：當(dāng)阻塞條件滿足時，線程被喚醒，從阻塞狀態(tài)轉(zhuǎn)換為就緒狀態(tài)，等待獲取CPU執(zhí)行時間片。

線程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換是由操作系統(tǒng)的調(diào)度器和Java虛擬機(jī)共同管理的。通過合理地管理線程的狀態(tài)，可以實現(xiàn)多線程的并發(fā)執(zhí)行和協(xié)作操作。

Thread.sleep(0)的意義

Java中，使用Thread.sleep(0)的目的是讓當(dāng)前線程主動放棄CPU的執(zhí)行時間片，以便給其他具有相同優(yōu)先級的線程執(zhí)行的機(jī)會。雖然參數(shù)為0，但實際上并不是讓線程休眠0毫秒，而是讓線程進(jìn)入就緒狀態(tài)，等待重新獲取CPU執(zhí)行時間。

使用Thread.sleep(0)的主要意義在于提高多線程程序的公平性和響應(yīng)性。當(dāng)一個線程執(zhí)行Thread.sleep(0)時，操作系統(tǒng)會重新調(diào)度其他就緒狀態(tài)的線程，這樣可以避免某個線程長時間占用CPU而導(dǎo)致其他線程無法得到執(zhí)行的情況，從而提高了程序的公平性。

此外，Thread.sleep(0)還可以用于線程間的協(xié)作。當(dāng)一個線程需要通知其他線程進(jìn)行某些操作時，可以使用Thread.sleep(0)來主動放棄CPU執(zhí)行時間，讓其他線程有機(jī)會執(zhí)行相應(yīng)的操作。

Thread.onSpinWait()

@IntrinsicCandidate
public static void onSpinWait() {}

onSpinWait()方法是空實現(xiàn)，被@IntrinsicCandidate修飾，在JDK中，被@IntrinsicCandidate修飾的方法作為內(nèi)部候選方法（intrinsic candidate）。內(nèi)部候選方法是指可以由編譯器或虛擬機(jī)進(jìn)行特殊處理的方法，以提供更高效的執(zhí)行方式或更好的性能。

簡單來說就是jdk對Thread.onSpinWait()方法進(jìn)行了特殊優(yōu)化，那么優(yōu)化后的效率到底有沒有提升呢？

public class MyTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
            Thread.sleep(0);
        }
        System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);
        start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
            Thread.onSpinWait();
        }
        System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);
        start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
        }
        System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

23224
2
0

上述程序，循環(huán)一億次可以看出，在速度方面 空循環(huán) > Thread.onSpinWait() > Thread.sleep(0)， 空循環(huán)和Thread.onSpinWait()僅存在細(xì)微差別。

在cpu利用方面: Thread.onSpinWait() = Thread.sleep(0) > 空循環(huán)