许多Java初学者都会误以为:线程数等于CPU核心数就能避免线程竞争。例如,4个线程对应4个CPU核心,每个线程就能独占一个核心,从而避免所谓的“线程抢夺”。 但事实并非如此简单。
在理想情况下,如果程序简单,线程运行时间稳定,操作系统调度高效,那么每个线程确实可能被分配到一个CPU核心。然而,实际情况远比这复杂。 “线程抢夺”的根本原因在于操作系统的线程调度机制。即使线程数与核心数相等,操作系统仍然需要进行调度,这主要是因为:
- 线程运行时间的不确定性: 线程运行时间长短不一,甚至可能因为I/O操作而阻塞。核心空闲后,操作系统必须决定哪个线程接下来运行。
- 线程优先级的影响: 操作系统根据线程优先级决定调度顺序,高优先级线程更容易获得CPU执行权。
- 系统负载的干扰: 系统中其他进程也会占用CPU资源,影响线程调度。
- 线程切换的开销: 即使线程数等于核心数,线程切换本身也需要时间开销,操作系统需要保存和恢复线程上下文。
因此,即使线程数与核心数相等,线程仍然会竞争CPU资源,只是竞争程度相对较低。 当线程数超过CPU核心数时,竞争将更加激烈,因为多个线程必须共享有限的CPU资源。 你的疑问“如果线程数更多会怎样” 正是问题的关键:线程数超过核心数,“线程抢夺”将不可避免。
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