面试官:Thread.sleep(0) 有什么用?
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我們可能經常會用到 Thread.Sleep 函數來吧使線程掛起一段時間。那么你有沒有正確的理解這個函數的用法呢?
思考下面這兩個問題:
假設現在是 2020-05-24 12:00:00.000,如果我調用一下 Thread.Sleep(1000) ,在 2020-05-24 12:00:01.000 的時候,這個線程會不會被喚醒?
某人的代碼中用了一句看似莫明其妙的話:Thread.Sleep(0) 。既然是 Sleep 0 毫秒,那么他跟去掉這句代碼相比,有啥區別么?
我們先回顧一下操作系統原理。
操作系統中,CPU競爭有很多種策略。Unix系統使用的是時間片算法,而Windows則屬于搶占式的。在時間片算法中,所有的進程排成一個隊列。操作系統按照他們的順序,給每個進程分配一段時間,即該進程允許運行的時間。如果在時間片結束時進程還在運行,則CPU將被剝奪并分配給另一個進程。如果進程在時間片結束前阻塞或結束,則CPU當即進行切換。調度程 序所要做的就是維護一張就緒進程列表,當進程用完它的時間片后,它被移到隊列的末尾。
所謂搶占式操作系統,就是說如果一個進程得到了 CPU 時間,除非它自己放棄使用 CPU ,否則將完全霸占 CPU 。因此可以看出,在搶 占式操作系統中,操作系統假設所有的進程都是“人品很好”的,會主動退出 CPU 。
在搶占式操作系統中,假設有若干進程,操作系統會根據他們的優先級、饑餓時間(已經多長時間沒有使用過 CPU 了),給他們算出一個總的優先級來。操作系統就會把 CPU 交給總優先級最高的這個進程。當進程執行完畢或者自己主動掛起后,操作系統就會重新計算一 次所有進程的總優先級,然后再挑一個優先級最高的把 CPU 控制權交給他。
Sleep函數就是告訴操作系統“在未來的多少毫秒內我不參與CPU競爭”。
對于第一個問題,答案是:不一定。因為你只是告訴操作系統:在未來的1000毫秒內我不想再參與到CPU競爭。那么1000毫秒過去之后,這時候也許另外一個線程正在使用CPU,那么這時候操作系統是不會重新分配CPU的,直到那個線程掛起或結束;況且,即使這個時候恰巧輪到操作系統進行CPU 分配,那么當前線程也不一定就是總優先級最高的那個,CPU還是可能被其他線程搶占去。
與此相似的,Thread有個Resume函數,是用來喚醒掛起的線程的。好像上面所說的一樣,這個函數只是“告訴操作系統我從現在起開始參與CPU競爭了”,這個函數的調用并不能馬上使得這個線程獲得CPU控制權。
對于第二個問題,答案是:有,而且區別很明顯。Thread.Sleep(0)的作用,就是“觸發操作系統立刻重新進行一次CPU競爭”。競爭的結果也許是當前線程仍然獲得CPU控制權,也許會換成別的線程獲得CPU控制權。這也是我們在大循環里面經常會寫一句Thread.Sleep(0) ,因為這樣就給了其他線程比如Paint線程獲得CPU控制權的權力,這樣界面就不會假死在那里。
另外,雖然上面提到說“除非它自己放棄使用 CPU ,否則將完全霸占 CPU”,但這個行為仍然是受到制約的——操作系統會監控你霸占CPU的情況,如果發現某個線程長時間霸占CPU,會強制使這個線程掛起,因此在實際上不會出現“一個線程一直霸占著 CPU 不放”的情況。至于我們的大循環造成程序假死,并不是因為這個線程一直在霸占著CPU。實際上在這段時間操作系統已經進行過多次CPU競爭了,只不過其他線程在獲得CPU控制權之后很短時間內馬上就退出了,于是就又輪到了這個線程繼續執行循環,于是就又用了很久才被操作系統強制掛起。。。因此反應到界面上,看起來就好像這個線程一直在霸占著CPU一樣。
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總結
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