Thread.sleep(0)的作用

Thread.sleep(0)表示挂起0秒，你可能觉得没有作用，但是你觉得写Thread.slep(1000)就有感觉了，其实在MSDN上有相关定义，指定0s休眠，指示应挂起此线程以使其他等待线程能够执行。

Thread.sleep(0)并非是真的让线程挂起0毫秒，意义在于调用Thread.sleep(0)的当前线程确实被冻结了一下，让其他线程有机会优先执行，Thread.sleep(0)是使你的线程暂时放弃cpu，也是释放一些未使用的时间片给其他线程或者进程使用，就相当于一个让位动作。

在线程中，调用sleep(0)可以释放cpu时间，让线程马上重新回到就绪队列而非等待队列，sleep(0)释放当前剩余时间片(如果有剩余的话)，这样可以让操作系统切换到其他的线程来执行，提高效率，我们可能会经常性的用到Thread.sleep()函数来使线程挂起一段时间，那么你有没有正确理解这个函数的用法呢。

思考以下两个问题

• 假设现在时间是2017-4-7 12:00:00.000，如果我们调用Thread.sleep(1000)，那么在2017-4-7 12:00:01.000的时候，这个线程会不会被唤醒
• 某人在代码中使用了Thread.sleep(0)这段代码，既然是0毫秒，那么和去掉这段代码相比，有什么区别呢。

回顾下操作系统原理

在操作系统中，cpu有很多的竞争策略，Unix系统使用的是时间片算法，而对于Windows而言是采用的抢占式的，在时间片算法中，所有的进程拍成一个队列，操作系统按照他们的顺序，给每个进程分配一定的时间，即该进程允许运行的时间，如果在时间片结束时该进程还在运行，则cpu讲被剥夺并分配给另外一个进程，如果进程在时间片内阻塞或者结束，则cpu当即进行切换。调度程序所要做的就是维护一张就绪进程表，当进程用完他的时间片，则他就会被移到队列的末尾。

所谓的抢占式算法，就是说如果一个进程得到了cpu，除非他自己放弃使用cpu，否则讲完全霸占cpu。因此可以看出，在抢占式算法中，操作系统假设所有的进程都是”人品很好的”，会主动退出cpu。在抢占式操作系统中，假设有若干个进程，操作系统会根据他们的优先级，饥饿时间（已经多长时间没有使用cpu），给他们算出一个总的优先级来。操作系统就会把cpu交给总优先级最高的这个进程，当这个进程执行完毕或者自己挂起后，操作系统就会重新计算一次所有进程的优先级，然后再挑一个优先级最高的进程，把cpu的控制权交给他。

我们也可以使用分蛋糕的形式描述这两种算法。假设有源源不断的蛋糕(源源不断的时间)，一副刀叉(一个cpu)，10个等待吃蛋糕的人(10个进程)。

Unix分配策略

如果是Unix系统来负责分配蛋糕，那么他就会这样规定：每个人上来吃1分钟，时间到了换下一个。到最后一个人吃完了就重头开始，于是，不管这10个人是否优先级不同，饥饿程度不同，饭量不同，每个人都只是上来吃1分钟，当然如果有的人本来就不太饿，或者饭量很小，吃了30s之后就饱了，那么他可以和操作系统说：我已经吃饱了（挂起），于是操作系统就会让下一个人来。

Windows分配策略

如果是Windows操作系统来负责分蛋糕，那么就会这样规定：根据你们的优先级，饥饿程度去给你们计算一个优先级。优先级最高的那个人，可以上来吃蛋糕——吃到你不想吃为止。等到这个人吃完了，我会重新计算你们的优先级，然后再次将蛋糕分配给优先级最高的人来吃。

这样看来，这个场面就会有意思了，可能有些人是漂亮美眉，因此具有很高的优先级，于是他就可以经常性的来吃蛋糕，可能另外一个人是个丑男，而且很猥琐，所以优先级特别低，于是好半天了才轮到他一次（以为随着时间的推移，他会越来越饥饿，因此算出来的优先级就会比较高，因此总有一天会轮到他）。而且，如果一不小心是一个大胖子得到了刀叉，因为饭量很大，可能会霸占着蛋糕吃很久，导致其他人在那里咽口水…

Thread.sleep()函数详解

那么Thread.sleep()函数是干嘛的呢，还用刚才的蛋糕场景来描述，5号美眉在吃了一次蛋糕之后已经有8分饱了，他觉得在未来的半小时内都不想再吃蛋糕了，那么他就会和操作系统说：在未来半小时内不要再叫我上来吃蛋糕了。这样，操作系统会在随后的半小时里面计算所有人总优先级的时候，就会忽略5号美眉，sleep()函数就是干这个的，他告诉操作系统“在未来的多长时间内我不参与cpu的竞争”。

所以对于第一个问题：线程是否会被唤醒，答案是不一定，因为你只是告诉操作系统在未来的1000毫秒内我不想再参与cpu的竞争，那么在1000毫秒过去之后，这个时候可能另外一个线程正在使用cpu（正在吃蛋糕），那么这个时候操作系统是不会重新分配cpu的，直到这个线程挂起或者结束，况且，即使这个时候恰巧轮到操作系统重新计算优先级，他也不一定是优先级最高的了，所以cpu还是有可能被其他线程所抢去。于此类似，Thread的Resume函数，就是用来唤醒挂起的线程的，就像上面说的一样，这个函数就是告诉操作系统：从现在开始我要开始竞争cpu了，这个函数的调用并不能使线程立刻获取cpu控制权。

对于第二个问题：删除Thread.sleep(0)是否有区别，有区别，而且区别很明显。假设刚刚分蛋糕的场景，另外一个7号美眉，他的优先级也非常非常高（非常非常的漂亮），所以操作系统总是让他过来吃蛋糕。而且7号美眉也非常喜欢吃蛋糕，而且饭量也很大，不过7号美眉人品很好，人很善良，没吃几口就会想，如果有别人比我更需要蛋糕，那我就让给他，因此，他每吃几口就会和操作系统说：我们重新计算下所有人的优先级吧，不过操作系统不接受他这个建议，因为操作系统没有这个接口，所以7号美眉就换了个方式说：在未来0s内不要再让我上来吃蛋糕了，这个指令操作系统是接受的，于是操作系统就会重新计算大家的优先级——注意这个时候7号美眉也是一并被计算的，因为0s已经过去了，因此如果没有比7号优先级更好的人出现的话，7号还是会被叫上去吃蛋糕。

因此，Thread.sleep(0)的作用，就是“触发操作系统重新进行一次cpu竞争”，竞争的结果可能仍然是当前线程获取cpu控制权，但是也许会换成其他线程获取。这也是我们在大循环里经常性的会写一句Thread.sleep(0)的原因，因为这样就给了其他线程，比如Paint线程获取cpu的权利，这样界面就不会卡死在那里。

其实，虽然上面说到：除非他自己放弃使用cpu，否则将会完全霸占cpu，这个行为其实是收到制约的——操作系统会监控你霸占cpu的情况，如果发现某个线程长时间霸占cpu，会强制这个线程挂起，因此不会出现“一个线程长时间霸占着cpu不放的情况”，至于我们的大循环假死，其实并不是这个线程一直霸占着cpu，实际上这段时间操作系统已经进行多次cpu竞争了，只不过其他的线程在获取cpu控制权之后在短时间内很快就退出了，于是又轮到了这个线程继续执行循环，于是就用了很久才会被操作系统强制挂起，因此反映到界面上，看起来好像一个线程一直在霸占着cpu一样。

主动放弃运行让系统调度的意义是什么呢？

为了等待资源、时间，那么你需进入等待队列，如果你已经拥有了所需资源，却还让系统进行调度，这属于资源的浪费，并且调度也是需要时间的
因为你要等待资源，你需要排队，加入有A和B两个线程为合作关系，A处理一些原始数据，数据处理到一定程度之后，交给B线程处理，在A处理原始数据的时候，B也要做些准备工作，所以，AB是并发的，但是B做好准备之后，需要等待A处理好那些数据，接过A的数据进行继续处理，因此，这个等待，如果A不使用信号或者等待条件来通知B的话，那么B需要一直轮询等待，，查看A是否完成，B所做的这个轮询是否一直会占用cpu来做无用功的循环查看呢？因此，当B查看A没处理完数据的时候，B马上sleep(0)交出b的时间片，让操作系统调度A来运行（假设只有AB两个线程），那么这个时候，A就会得到充分的时间去处理他的数据，代码如下:

thread_fun(){
    //prepare work
    while(true){
        if(A is finish){
            break;
        }else{
            thread.sleep(0);  //这里会交出时间片，下一次调度B度的时候，接着执行这个循环
        }
    }
}

没有sleep(0)的版本

thread_fun(){
    //prepare work
    while(true){  //这里会一直浪费cpu的时间做死循环轮询，无用功
        if(A is finish){
            break;
        }
    }
}

如果没有sleep(0)，那么B线程可能会执行上万次的while循环，直到他的时间片消耗完，这些都是无用功，而使用了sleep(0)后，B线程每执行一次就会把剩余的时间片让出给A，能让A得到更多的执行次数。

在线程没退出前，线程有三个状态：就绪，运行，等待。sleep(n)之所以在n毫秒内不会参与cpu的竞争，是因为当调用sleep(n)的时候，线程由运行态转换为等待状态，线程被放入等待队列，等待定时器n毫秒之后，线程就会从等到状态转换为就绪状态，被放入就绪队列，等待队列的线程是不会参与cpu竞争的，只有就绪状态的线程才会参与cpu的竞争，所谓的调度就是根据一定的算法，从就绪队列中选择一个线程来执行。

而sleep(0)之所以会马上参与cpu竞争，只因为调用sleep(0)后，因为0的原因，线程直接回到就绪状态，只要进入就绪状态，就会参与cpu竞争。