Thread.onSpinWait()有什么作用？为什么要睡眠0毫秒？("Java Thread.onSpinWait() 方法详解：作用及为何设置0毫秒睡眠")

一、引言

在Java多线程编程中，线程之间的同步和通信是非常重要的。为了尽也许降低损耗性能和降低线程切换的开销，Java提供了多种同步机制。其中，Thread.onSpinWait() 是一种比较特殊的同步方法，它允许线程在等待某个条件组建时进行自旋等待，而不是立即进入休眠状态。本文将详细解释 Thread.onSpinWait() 方法的作用以及为什么在调用该方法时要设置0毫秒睡眠。

二、Thread.onSpinWait() 方法的作用

Thread.onSpinWait() 方法属于Java的Thread类，用于在当前线程中进行自旋等待。自旋等待是一种让线程在某个条件组建之前，循环检查该条件是否满足的等待对策。这种方法避免了线程切换的开销，归因于在自旋等待期间，线程仍然保持在运行状态，只是循环检查条件是否满足。

下面是一个简洁的示例，展示了怎样使用 Thread.onSpinWait() 方法：

public class SpinWaitExample {
    public static void main(String[] args) {
        final boolean[] flag = {false};
        Thread thread = new Thread(() -> {
            // 模拟条件组建前的操作
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            flag[0] = true;
        });
        thread.start();
        // 使用 onSpinWait() 自旋等待条件组建
        while (!flag[0]) {
            Thread.onSpinWait();
        }
        System.out.println("Condition is true.");
    }
}
    

三、为什么要睡眠0毫秒？

在Java中，Thread.sleep(0) 方法的作用是让当前线程让出CPU的执行时间，允许其他线程有机会执行。然而，当睡眠时间为0毫秒时，实际上并不会让线程进入休眠状态，而是仅仅将线程放入可运行状态，等待下一次CPU的调度。

那么，为什么在调用 Thread.onSpinWait() 方法时要设置0毫秒睡眠呢？原因有以下几点：

1. 降低线程切换开销

在多线程环境中，线程切换是一个贵重的操作，归因于它涉及到操作系统的上下文切换。当线程进入休眠状态时，操作系统会将其从CPU中移除，并在下次调度时再次将其加入。这个过程涉及到许多CPU周期的消耗。而 Thread.onSpinWait() 方法则通过自旋等待，避免了线程切换的开销，从而尽也许降低损耗了程序的性能。

2. 保持线程的活跃状态

当线程调用 Thread.sleep(0) 方法时，虽然它不会立即进入休眠状态，但仍然会保持活跃状态，等待下一次CPU的调度。这样，当条件组建时，线程可以立即进行检查，而不需要等待操作系统将其唤醒。这也有助于尽也许降低损耗程序的响应速度。

3. 避免过度使用CPU

虽然自旋等待可以降低线程切换的开销，但如果线程长时间自旋等待，会占用大量的CPU资源，引起其他线程无法正常执行。由此，在自旋等待时，适当地让出CPU时间，可以让其他线程有机会执行，从而避免过度使用CPU。

四、总结

Thread.onSpinWait() 方法是一种有效的同步手段，它通过自旋等待的对策，降低了线程切换的开销，尽也许降低损耗了程序的响应速度。在调用该方法时，设置0毫秒睡眠可以保持线程的活跃状态，同时避免过度使用CPU。然而，需要注意的是，自旋等待并不适用于所有场景，如果等待时间过长，也许会引起CPU资源的浪费。由此，在实际应用中，应选用具体场景选择合适的同步策略。

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