Java setPriority() 方法

2024年9月10日 | 阅读 6 分钟

在 Java 中，处理多线程应用程序时，有效管理线程优先级至关重要。为线程设置优先级可以帮助我们控制操作系统调度线程执行的顺序。Java 提供了名为setPriority() 的方法来设置线程的优先级，使我们能够影响线程的执行顺序。在本节中，我们将详细探讨 Java 中的 setPriority() 方法，包括其用法、解释和完整的代码示例。

线程优先级

在 Java 中，线程由操作系统的线程调度器进行调度执行。每个线程都有一个关联的优先级，这是一个整数值，范围从 1 到 10。优先级较高的线程会得到调度器的优先考虑，并且往往会比优先级较低的线程先执行。然而，线程优先级并不能保证严格的执行顺序，因为它取决于底层操作系统。

Java 中的 Thread 类提供了 setPriority() 和 getPriority() 方法，分别用于操作和检索线程的优先级。

线程优先级常量

Java 的 Thread 类定义了三个与线程优先级相关的常量属性：

public static int MIN_PRIORITY: 该常量表示线程的最小优先级，值为 1。
public static int NORM_PRIORITY: 它代表默认或正常优先级，通常设置为 5。
public static int MAX_PRIORITY: 该常量表示线程可以拥有的最大优先级，值为 10。

Java setPriority() 方法

setPriority() 方法允许我们设置线程的优先级。其语法如下：

在这里，priority 是我们要分配给线程的新优先级。它必须是 MIN_PRIORITY (1) 到 MAX_PRIORITY (10) 范围内的整数。

异常处理

setPriority() 方法可能会抛出两个异常：

IllegalArgumentException: 如果我们尝试设置的优先级超出 MIN_PRIORITY 到 MAX_PRIORITY 的范围，则会抛出异常。
SecurityException: 如果当前线程没有修改目标线程优先级的权限，则会抛出此异常。

newPriority

线程的新优先级值，应为介于 1 和 10（包括）之间的整数。

示例 1：设置最大优先级

MaxPriorityThread.java

public class MaxPriorityThread extends Thread {
    public void run() {
        System.out.println("Running with maximum priority...");
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("Thread: " + Thread.currentThread().getName() + " - Count: " + i);
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        MaxPriorityThread thread1 = new MaxPriorityThread();
        thread1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        thread1.start();
    }
}

输出

Running with maximum priority ...
Thread: Thread-0 - Count: 0
Thread: Thread-0 - Count: 1
Thread: Thread-0 - Count: 2
Thread: Thread-0 - Count: 3
Thread: Thread-0 - Count: 4

解释

在此示例中，我们创建一个线程 thread1，并使用 setPriority(Thread.MAX_PRIORITY) 将其优先级设置为最大值。

示例 2：设置最小优先级

MinPriorityThread.java

public class MinPriorityThread extends Thread {
    public void run() {
        System.out.println("Running with minimum priority...");
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("Thread: " + Thread.currentThread().getName() + " - Count: " + i);
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        MinPriorityThread thread1 = new MinPriorityThread();
        thread1.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
        thread1.start();
    }
}

输出

Running with normal priority...
Thread: Thread-0 - Count: 0
Thread: Thread-0 - Count: 1
Thread: Thread-0 - Count: 2
Thread: Thread-0 - Count: 3
Thread: Thread-0 - Count: 4

解释

在这里，我们使用 setPriority(Thread.MIN_PRIORITY) 将 thread1 的优先级设置为最小值。

示例 3：设置正常优先级

NormPriorityThread.java

public class NormPriorityThread extends Thread {
    public void run() {
        System.out.println("Running with normal priority...");
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("Thread: " + Thread.currentThread().getName() + " - Count: " + i);
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace ();
            }
        }
    }
    public static void main (String [] args) {
        NormPriorityThread thread1 = new NormPriorityThread();
        thread1.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
        thread1.start();
    }
}

输出

Running with normal priority...
Thread: Thread-0 - Count: 0
Thread: Thread-0 - Count: 1
Thread: Thread-0 - Count: 2
Thread: Thread-0 - Count: 3
Thread: Thread-0 - Count: 4

解释

在这种情况下，我们使用 setPriority(Thread.NORM_PRIORITY) 将优先级设置为默认值。

示例 4：用户定义的优先级

CustomPriorityThread.java

public class CustomPriorityThread extends Thread {
    public void run() {
        System.out.println("Running with custom priority...");
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("Thread: " + Thread.currentThread().getName() + " - Count: " + i);
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        CustomPriorityThread thread1 = new CustomPriorityThread();
        CustomPriorityThread thread2 = new CustomPriorityThread();
        thread1.setPriority(4);
        thread2.setPriority(7);
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

输出

Running with custom priority...
Thread: Thread-0 - Count: 0
Thread: Thread-0 - Count: 1
Thread: Thread-0 - Count: 2
Thread: Thread-0 - Count: 3
Thread: Thread-0 - Count: 4
Running with custom priority...
Thread: Thread-1 - Count: 0
Thread: Thread-1 - Count: 1
Thread: Thread-1 - Count: 2
Thread: Thread-1 - Count: 3
Thread: Thread-1 - Count: 4

解释

在此示例中，我们创建两个自定义优先级的线程，并分别使用 setPriority() 将它们的优先级设置为 4 和 7。

示例 5：处理 IllegalArgumentException

InvalidPriorityThread.java

public class InvalidPriorityThread 
extends Thread {
    public void run() {
        System.out.println("Running...");
    }
    public static void main(String[] args) {
        InvalidPriorityThread thread1 = new InvalidPriorityThread();
        InvalidPriorityThread thread2 = new InvalidPriorityThread();
        // Attempt to set an invalid priority (greater than 10)
        try {
            thread1.setPriority(12);
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            System.out.println("IllegalArgumentException: " + e.getMessage());
        }
        thread2.setPriority(7);
        System.out.println("Priority of thread t2 is: " + thread2.getPriority());
        thread1.start();
    }
}

输出

IllegalArgumentException: Priority out of range: 12
Priority of thread t2 is: 7
Running...

解释

在此示例中，我们故意尝试为 thread1 设置无效优先级（大于 10），这会导致 IllegalArgumentException。thread2 的优先级设置为 7 并打印出来。

setPriority() 方法示例

让我们通过一个示例来了解 setPriority() 方法的实际工作原理。在此示例中，我们将创建两个具有不同优先级的线程，并观察它们的执行顺序。

ThreadPriorityExample.java

public class ThreadPriorityExample {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread1 = new Thread(new MyRunnable(), "Thread 1");
        Thread thread2 = new Thread(new MyRunnable(), "Thread 2");
        // Set priorities for the threads
        thread1.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); // Priority 1
        thread2.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); // Priority 10
        // Start the threads
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
    static class MyRunnable implements Runnable {
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - Count: " + i);
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

输出

Thread 2 - Count: 0
Thread 1 - Count: 0
Thread 2 - Count: 1
Thread 1 - Count: 1
Thread 2 - Count: 2
Thread 1 - Count: 2
Thread 2 - Count: 3
Thread 1 - Count: 3
Thread 2 - Count: 4
Thread 1 - Count: 4

解释

我们创建两个线程（thread1 和 thread2），并使用 setPriority() 方法为它们分配不同的优先级。thread1 被分配了最低优先级（1），而 thread2 被分配了最高优先级（10）。两个线程都执行一个简单的 run 方法，该方法从 0 计数到 4，打印它们的名称和当前计数。我们启动两个线程。

最佳实践和注意事项

使用 setPriority() 方法时，请考虑以下最佳实践和注意事项：

避免过度调整优先级： 更改线程优先级应谨慎进行，并清晰了解应用程序的要求。过度使用线程优先级可能导致不可预测的行为并降低代码的可维护性。
优先使用高级并发结构： 尽可能使用高级并发结构，例如 java.util.concurrent 包，它抽象了许多底层细节，包括线程优先级。
线程优先级依赖于平台： 线程优先级在不同的操作系统和 Java 实现上的行为可能不一致。仅在必要时依赖优先级。
避免依赖精确的执行顺序： 线程优先级是给操作系统调度程序的提示，它不能保证精确的执行顺序。编写代码时，应确保线程安全且健壮，而不管线程运行的顺序如何。

结论

在 Java 中，setPriority() 方法是影响多线程应用程序中线程调度的工具。虽然在特定场景下可能很有用，但必须谨慎使用它，并了解线程优先级是依赖于平台的，并且不能提供严格的执行顺序保证。在设计多线程应用程序时，应考虑使用更高级别的并发结构，并优先编写线程安全的代码，而不是手动操作线程优先级。

下一主题Java 中的 Mutator 方法

Java setPriority() 方法

线程优先级

线程优先级常量

Java setPriority() 方法

异常处理

newPriority

示例 1：设置最大优先级

示例 2：设置最小优先级

示例 3：设置正常优先级

示例 4：用户定义的优先级

示例 5：处理 IllegalArgumentException

setPriority() 方法示例

最佳实践和注意事项

结论

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Java setPriority() 方法

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异常处理

newPriority

示例 1：设置最大优先级

示例 2：设置最小优先级

示例 3：设置正常优先级

示例 4：用户定义的优先级

示例 5：处理 IllegalArgumentException

setPriority() 方法示例

最佳实践和注意事项

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