Java 为什么虚拟线程（只在短时间内休眠）会提高另一个线程的性能？

我们使用的是

ScheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate

每100毫秒执行一次I/O任务（实际的I/O操作是由第三方库执行的，我们不知道里面到底发生了什么。）

有时，跟上100毫秒的间隔会出现一些问题，我们会退回到500毫秒。由于是I/O，我们并不感到惊讶，但我们观察到一种奇怪的行为：

如果一个特定的线程运行，我们将匹配100毫秒。 如果这个线程没有运行，我们将返回到500毫秒

特定线程的运行方法如下所示：

while(active){
  try {
    Thread.sleep(delay);
  } catch (InterruptedException e) {
    Thread.currentThread().interrupt();
    break;
  }
//some more stuff
}

基本上，当我们使用5毫秒这样的短延迟时，我们可以在库中获得更好的性能。当我们使用更长的延迟（如1000毫秒）时，性能会显著降低

由于我们无法重现该问题（Java8、Windows10），因此它似乎也是特定于平台的

我们所知道的是，肯定是short sleep（）调用导致了改进，因为我们可以通过运行一个虚拟线程来修复这个问题，只需在短时间内休眠

任何解释都有助于理解正在发生的事情：-）

——编辑

更有趣的是：如果我们只为短睡眠时间间隔添加了两个线程，而不是一个线程，那么会增加一点性能。没有第一个线程那么重要，但仍然有20%左右

——编辑2

我们可以观察行为的系统： 英特尔原子E3845 视窗10

我们无法复制的系统： 英特尔i7-5820K 视窗10

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我们无法查找源代码，但库似乎运行单线程（未创建新线程）并创建套接字连接。

这可能是多线程可见性问题（如果不知道涉及的源/库，很难说）

该示例基于线程中的代码

执行以下代码将导致线程

t

的无限执行

public class Test extends Thread {

    boolean keepRunning = true;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Test t = new Test();
        t.start();
        Thread.sleep(1000);
        t.keepRunning = false;
        System.out.println(System.currentTimeMillis() + ": keepRunning is false");
    }

    public void run() {
        int i = 0;
        while (keepRunning) {
            i++;
        }
        System.out.println("iterations: " + i);
    }
}

原因是线程

t

保持其自身的

keepRunning

本地状态，并且从未获得更新的状态

如果将

运行

方法修改为

public void run() {
    int i = 0;
    while (keepRunning) {
        i++;
        System.out.println(i);
    }
    System.out.println("iterations: " + i);
}

例如，它以

...
111955
111956
iterations: 111956
1582797899956: keepRunning is false

问：这个额外的

println

语句如何改变行为？ A:

System.out

是一个

PrintStream

，而

println

方法实现如下

public void println(boolean x) {
    synchronized (this) {
        print(x);
        newLine();
    }
}

synchronized

块导致线程本地状态和主内存之间的同步

当您使用

线程时，也会出现类似的效果。请改用sleep（delay）

public void run() {
    int i = 0;
    while (keepRunning) {
        i++;
        try {
            Thread.sleep(5);
        } catch(InterruptedException e) {
            System.out.println("interrupted");
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
    }
    System.out.println("iterations: " + i);
}

示例输出

1582798987660: keepRunning is false
iterations: 197

iterations: 1726941412
1582799612746: keepRunning is false

您可以尝试用

System.out.println（）

语句替换

Thread.sleep（delay）

，看看这是否会产生类似的效果。那么它很可能与上面的例子有关

• 有关SO的相关问题的链接集
• 关于
• 有关Java内存模型的更多信息，请参见

edit强制执行线程

t

获取更新状态变量

keepRunning

可以声明为

volatile

公共类测试扩展了线程{

volatile boolean keepRunning = true;

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Test t = new Test();
    t.start();
    Thread.sleep(1000);
    t.keepRunning = false;
    System.out.println(System.currentTimeMillis() + ": keepRunning is false");
}

public void run() {
    int i = 0;
    while (keepRunning) {
        i++;
    }
    System.out.println("iterations: " + i);
}

}

示例输出

1582798987660: keepRunning is false
iterations: 197

iterations: 1726941412
1582799612746: keepRunning is false

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如果您正在使用Spring框架，那么最好尽快切换到或。例如，使用Thread.sleep有很多缺点-像IOException、OutOfMemory、线程同步等异常。谢谢你的文章。它写道“Thread.sleep（）与线程调度程序交互”，也许这种“更活跃”的交互会导致线程调度程序优先处理我的其他线程？但这是一个非常模糊的假设。如果你使用舒尔，你要将线程停止到非常小的间隔，比如说几微秒，你最好用它来代替睡眠，睡眠在大多数情况下是不好的选择（除非你不使用某些硬件，并且你需要这种睡眠来处理众所周知的硬件延迟）您能进入第三方库的代码，检查它是否为IO维护了线程池吗？如果是这样，并且如果它的大小或特征与应用程序的现有线程数有某种关联，那么这可能与行为上的差异有关。短休眠可能会阻止CPU切换到低功耗状态，而i7在切换到低功耗之前具有更高的阈值。另一种猜测是，进程调度器通常被设计成将程序分为两个调度桶：交互式程序（短时间片，低延迟，优化用于快速响应UI或网络生成的事件）和批处理程序（大时间片，高延迟，优化用于进行大量计算）。