Java 스레드의 항복 방법과 조인 방법의 차이점

멀티스레딩 질문은 오랫동안 면접관들이 선호해 왔습니다. 저는 개인적으로 복잡한 멀티스레드 애플리케이션을 개발할 기회를 실제로 얻는 사람이 거의 없다고 생각하지만(저는 지난 7년 동안 하나를 얻었습니다), 멀티스레딩을 이해하면 자신감을 높이는 데 도움이 될 수 있습니다. 이전에는 wait() 메소드와 sleep() 메소드의 차이점에 대해 설명했습니다. 이번에는 Join() 메소드와 Yield() 메소드의 차이점에 대해 설명하겠습니다. 솔직히 말해서 저는 이러한 방법들을 실제로 사용해본 적이 없기 때문에 뭔가 부적절하다고 생각되면 토론해 주시기 바랍니다.

Java 스레드 스케줄링에 대한 약간의 배경

다양한 스레드에서 Java 가상 머신은 우선순위가 지정된 우선순위 기반 스케줄러를 구현해야 합니다. 이는 Java 프로그램의 각 스레드에 정의된 범위 내에서 양의 정수로 표시되는 특정 우선순위가 할당됨을 의미합니다. 우선순위는 개발자가 변경할 수 있습니다. 스레드가 일정 시간 동안 실행되더라도 Java Virtual Machine은 우선 순위를 변경하지 않습니다.

Java Virtual Machine과 기본 운영 체제 간의 합의는 다음과 같기 때문에 우선 순위 값이 중요합니다. 운영 체제는 우선 순위가 가장 높은 Java 스레드가 실행되도록 선택해야 합니다. 그래서 우리는 Java가 우선순위 기반 스케줄러를 구현한다고 말합니다. 스케줄러는 우선순위 방식으로 구현됩니다. 즉, 우선순위가 더 높은 스레드가 도착하면 우선순위가 낮은 스레드의 실행 여부에 관계없이 중단(선점)됩니다. 이 규칙은 운영 체제에 항상 적용되는 것은 아닙니다. 즉, 운영 체제가 때때로 우선 순위가 낮은 스레드를 실행하도록 선택할 수도 있습니다. (저는 멀티스레딩의 이러한 측면이 아무것도 보장하지 않기 때문에 싫어합니다.)

Java는 스레드가 타임 슬라이스에서 실행되도록 제한하지 않지만 대부분의 운영 체제에서는 제한합니다. 용어의 일반적인 혼동: 선점은 종종 시간 분할과 혼동됩니다. 실제로 선점은 우선순위가 높은 스레드만 낮은 우선순위의 스레드보다 먼저 실행될 수 있지만 스레드가 동일한 우선순위를 갖는 경우 서로를 선점할 수 없음을 의미합니다. 일반적으로 시간 분할되어 있지만 이는 Java의 요구 사항은 아닙니다.

스레드 우선순위 이해

다음으로 스레드 우선순위를 이해하는 것은 멀티스레딩 학습에서 중요한 단계이며, 특히 Yield() 함수의 작업 프로세스를 이해하는 것입니다.

스레드의 우선순위가 지정되지 않은 경우 모든 스레드는 일반 우선순위를 가집니다.

우선순위는 1~10 범위로 지정할 수 있습니다. 10은 가장 높은 우선순위, 1은 가장 낮은 우선순위, 5는 보통 우선순위를 나타냅니다.

실행 시 우선순위가 가장 높은 스레드에 우선순위가 부여된다는 점을 기억하세요. 그러나 스레드가 시작될 때 실행 상태로 들어간다는 보장은 없습니다.

현재 실행 중인 스레드는 스레드 풀에서 실행될 기회를 기다리는 스레드보다 항상 더 높은 우선순위를 가질 수 있습니다.

스케줄러는 어떤 스레드가 실행될지 결정합니다.

t.setPriority()는 스레드의 우선순위를 설정하는 데 사용됩니다.

스레드 시작 메소드가 호출되기 전에 스레드의 우선순위를 설정해야 한다는 점을 기억하세요.

MIN_PRIORITY, MAX_PRIORITY, NORM_PRIORITY와 같은 상수를 사용하여 우선순위를 설정할 수 있습니다.

이제 스레드 스케줄링과 스레드 우선순위에 대해 어느 정도 이해했으면 주제로 들어가겠습니다.

yield() 메소드

이론적으로 항복은 포기, 포기, 항복을 의미합니다. Yield() 메서드를 호출하는 스레드는 다른 스레드가 해당 위치를 차지하도록 허용할 의사가 있음을 가상 머신에 알립니다. 이는 스레드가 긴급한 작업을 수행하고 있지 않음을 나타냅니다. 이는 단지 힌트일 뿐 아무런 영향을 미치지 않는다는 것을 보장하지 않는다는 점에 유의하세요.

Thread.java의 Yield()는 다음과 같이 정의됩니다.

/**
  * A hint to the scheduler that the current thread is willing to yield its current use of a processor. The scheduler is free to ignore
  * this hint. Yield is a heuristic attempt to improve relative progression between threads that would otherwise over-utilize a CPU.
  * Its use should be combined with detailed profiling and benchmarking to ensure that it actually has the desired effect.
  */
 
public static native void yield();

위 정의에 대한 몇 가지 중요한 사항을 나열해 보겠습니다.

Yield는 정적 네이티브입니다. (네이티브) 메소드

Yield는 현재 실행 중인 스레드에게 스레드 풀에서 동일한 우선순위를 가진 스레드에게 실행 기회를 제공하도록 지시합니다.

Yield는 현재 실행 중인 스레드가 실행 가능 상태로 빠르게 전환된다는 것을 보장하지 않습니다.

스레드를 대기 또는 차단 상태가 아닌 실행 상태에서 실행 가능 상태로만 이동할 수 있습니다.

yield() 메소드 사용 예

在下面的示例程序中，我随意的创建了名为生产者和消费者的两个线程。生产者设定为最小优先级，消费者设定为最高优先级。在Thread.yield()注释和非注释的情况下我将分别运行该程序。没有调用yield()方法时，虽然输出有时改变，但是通常消费者行先打印出来，然后事生产者。

调用yield()方法时，两个线程依次打印，然后将执行机会交给对方，一直这样进行下去。

package test.core.threads;
 
public class YieldExample
{
   public static void main(String[] args)
   {
      Thread producer = new Producer();
      Thread consumer = new Consumer();
 
      producer.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); //Min Priority
      consumer.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); //Max Priority
 
      producer.start();
      consumer.start();
   }
}
 
class Producer extends Thread
{
   public void run()
   {
      for (int i = 0; i < 5; i++)
      {
         System.out.println("I am Producer : Produced Item " + i);
         Thread.yield();
      }
   }
}
 
class Consumer extends Thread
{
   public void run()
   {
      for (int i = 0; i < 5; i++)
      {
         System.out.println("I am Consumer : Consumed Item " + i);
         Thread.yield();
      }
   }
}

上述程序在没有调用yield()方法情况下的输出：

I am Consumer : Consumed Item 0
 I am Consumer : Consumed Item 1
 I am Consumer : Consumed Item 2
 I am Consumer : Consumed Item 3
 I am Consumer : Consumed Item 4
 I am Producer : Produced Item 0
 I am Producer : Produced Item 1
 I am Producer : Produced Item 2
 I am Producer : Produced Item 3
 I am Producer : Produced Item 4

上述程序在调用yield()方法情况下的输出：

I am Producer : Produced Item 0
 I am Consumer : Consumed Item 0
 I am Producer : Produced Item 1
 I am Consumer : Consumed Item 1
 I am Producer : Produced Item 2
 I am Consumer : Consumed Item 2
 I am Producer : Produced Item 3
 I am Consumer : Consumed Item 3
 I am Producer : Produced Item 4
 I am Consumer : Consumed Item 4

join()方法

线程实例的方法join()方法可以使得在另一个线程的执行结束后再开始执行这个线程。如果join()方法被在一个线程实例上调用，当前运行着的线程将阻塞直到线程实例完成了执行。

//Waits for this thread to die.
 
public final void join() throws InterruptedException

在join()方法内设定超时，使得join()方法的影响在特定超时后无效。当超时时，主方法和任务线程申请运行的时候是平等的。然而，当涉及sleep时，join()方法依靠操作系统计时，所以你不应该假定join()方法将会等待你指定的时间。

像sleep,join通过抛出InterruptedException对中断做出回应。

join()方法使用示例

package test.core.threads;
 
public class JoinExample
{
   public static void main(String[] args) throws InterruptedException
   {
      Thread t = new Thread(new Runnable()
         {
            public void run()
            {
               System.out.println("First task started");
               System.out.println("Sleeping for 2 seconds");
               try
               {
                  Thread.sleep(2000);
               } catch (InterruptedException e)
               {
                  e.printStackTrace();
               }
               System.out.println("First task completed");
            }
         });
      Thread t1 = new Thread(new Runnable()
         {
            public void run()
            {
               System.out.println("Second task completed");
            }
         });
      t.start(); // Line 15
      t.join(); // Line 16
      t1.start();
   }
}
 
Output:
 
First task started
Sleeping for 2 seconds
First task completed
Second task completed