多线程忙循环是什么

忙循环就是程序员⽤循环让⼀个线程等待,不像传统⽅法wait(), sleep() 或 yield() 它们都放弃了CPU控制,⽽忙循环不会放弃CPU,它就是在运 ⾏⼀个空循环。这么做的⽬的是为了保留CPU缓存。

在多线程编程中,当一个线程需要等待另一个线程完成某个操作时,通常有几种方法来处理这种等待状态。传统的 wait()sleep(), 和 yield() 方法都是让当前线程进入等待状态,这样可以让出CPU的控制权,让其他线程有机会运行。

然而,有时候我们不希望线程进入完全的等待状态,因为这样可能会浪费CPU资源。这时候,忙循环(Busy-Waiting)就派上了用场。

忙循环的基本思想是,线程在等待另一个线程的过程中,不是进入休眠状态,而是持续地检查某个条件是否满足。例如,一个线程可能会不断地检查一个共享变量的值是否已经改变。这种方法不会让出CPU的控制权,因此不会浪费CPU资源。

但是,忙循环也有其缺点。首先,它可能会浪费CPU资源,因为它会让线程持续地检查条件,这本身就是一种计算。其次,忙循环可能会导致线程之间的竞争条件(Race Condition),如果两个线程同时检查并修改同一个共享变量,可能会导致数据不一致。

因此,忙循环的使用需要谨慎考虑。在某些特定场景下,例如实时系统或低延迟的系统中,忙循环可能是有用的。但在其他场景下,使用传统的 wait()sleep(), 和 yield() 方法可能更为合适。

public class BusyWaitingExample {  
    private static final Object lock = new Object();  
    private static boolean ready = false;  
  
    public static void main(String[] args) {  
        Thread t1 = new Thread(() -> {  
            synchronized (lock) {  
                while (!ready) {  
                    try {  
                        lock.wait(); // 等待其他线程发出通知  
                    } catch (InterruptedException e) {  
                        e.printStackTrace();  
                    }  
                }  
                System.out.println("Thread 1 is running.");  
            }  
        });  
  
        Thread t2 = new Thread(() -> {  
            synchronized (lock) {  
                ready = true; // 设置条件为真,唤醒等待的线程  
                lock.notifyAll(); // 通知所有等待的线程  
            }  
        });  
  
        t1.start();  
        t2.start();  
    }  
}

在这个例子中,线程t1使用忙循环等待线程t2发出通知。当线程t2将ready变量设置为true并调用notifyAll()方法时,线程t1将收到通知并继续执行。这个例子展示了如何使用忙循环来实现线程之间的同步。

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