我們可能經(jīng)常會用到 Thread.Sleep 函數(shù)來使線程掛起一段時間。那么你有沒有正確的理解這個函數(shù)的用法呢？

思考下面這兩個問題： 1、假設(shè)現(xiàn)在是 2008-4-7 12:00:00.000，如果我調(diào)用一下 Thread.Sleep(1000) ，在 2008-4-7 12:00:01.000 的時候，這個線程會 不會被喚醒？ 2、某人的代碼中用了一句看似莫明其妙的話：Thread.Sleep(0) 。既然是 Sleep 0 毫秒，那么他跟去掉這句代碼相比，有啥區(qū)別么？

我們先回顧一下操作系統(tǒng)原理。操作系統(tǒng)中，CPU競爭有很多種策略。Unix 系統(tǒng)使用的是時間片算法，而Windows則屬于搶占式的。 在時間片算法中，所有的進程排成一個隊列。操作系統(tǒng)按照他們的順序，給每個進程分配一段時間，即該進程 允許運行的時間。如果在時間片結(jié)束時進程還在運行，則CPU將被剝奪并分配給另一個進程。如果進程在時間片結(jié)束前阻塞或結(jié)束，則CPU當即進行切換。調(diào)度 程 序所要做的就是維護一張就緒進程列表，，當進程用完它的時間片后，它被移到隊列的末尾。 所謂搶占式操作系統(tǒng)，就是說如果一個進程得到了 CPU 時間，除非它自己放棄使用 CPU ，否則將完全霸占 CPU 。因此可以看出，在搶 占式操作系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)假設(shè)所有的進程都是“人品很好”的，會主動退出 CPU 。 在搶占式操作系統(tǒng)中，假設(shè)有若干進程，操作系統(tǒng)會根據(jù)他們的優(yōu)先級、饑餓時間(已經(jīng)多長時間沒有使用過 CPU 了)，給他們算出一 個總的優(yōu)先級來。操作系統(tǒng)就會把 CPU 交給總優(yōu)先級最高的這個進程。當進程執(zhí)行完畢或者自己主動掛起后，操作系統(tǒng)就會重新計算一 次所有進程的總優(yōu)先級，然后再挑一個優(yōu)先級最高的把 CPU 控制權(quán)交給他。

我們用分蛋糕的場景來描述這兩種算法。假設(shè)有源源不斷的蛋糕(源源不斷的時 間)，一副刀叉(一個CPU)，10個等待吃蛋糕的人(10 個進程)。 如果是 Unix 操作系統(tǒng)來負責分蛋糕，那么他會這樣定規(guī)矩：每個人上來吃 1 分鐘，時間到了換下一個。最后一個人吃完了就再從頭開始。于是，不管這10個人是不是優(yōu)先級不同、饑餓程度不同、飯量不同，每個人上來的時候都可以吃 1 分鐘。當然，如果有人本來不太餓，或者飯量小，吃了30秒鐘之后就吃飽了，那么他可以跟操作系統(tǒng)說：我已經(jīng)吃飽了(掛起)。于是操作系統(tǒng)就會讓下一個人接 著來。 如果是 Windows 操作系統(tǒng)來負責分蛋糕的，那么場面就很有意思了。他會這樣定規(guī)矩：我會根據(jù)你們的優(yōu)先級、饑餓程度去給你們每個人計算一個優(yōu)先級。優(yōu)先級最高的那個人，可 以上來吃蛋糕——吃到你不想吃為止。等這個人吃完了，我再重新根據(jù)優(yōu)先級、饑餓程度來計算每個人的優(yōu)先級，然后再分給優(yōu)先級最高的那個人。這樣看來，這個 場面就有意思了——可能有些人是PPMM，因此具有高優(yōu)先級，于是她就可以經(jīng)常來吃蛋糕?？赡芰硗庖粋€人是個丑男，而去很ws，所以優(yōu)先級 特別低，于是好半天了才輪到他一次(因為隨著時間的推移，他會越來越饑餓，因此算出來的總優(yōu)先級就會越來越高，因此總有一天會輪到他的)。而且，如果一不 小心讓一個大胖子得到了刀叉，因為他飯量大，可能他會霸占著蛋糕連續(xù)吃很久很久，導致旁邊的人在那里咽口水。。。而且，還可能會有這種情況出現(xiàn)：操作系統(tǒng) 現(xiàn)在計算出來的結(jié)果，5號PPMM總優(yōu)先級最高，而且高出別人一大截。因此就叫5號來吃蛋糕。5號吃了一小會兒， 覺得沒那么餓了，于是說“我不吃了”(掛起)。因此操作系統(tǒng)就會重新計算所有人的優(yōu)先級。因為5號剛剛吃過，因此她的饑餓程度變小了，于是總優(yōu)先級變小 了；而其他人因為多等了一會兒，饑餓程度都變大了，所以總優(yōu)先級也變大了。不過這時候仍然有可能5號的優(yōu)先級比別的都高，只不過現(xiàn)在只比其他的高一點點 ——但她仍然是總優(yōu)先級最高的啊。因此操作系統(tǒng)就會說：5號mm上來吃蛋糕……(5號mm心里郁悶，這不剛吃過嘛……人家要減肥……誰叫你長那么漂亮，獲 得了那么高的優(yōu)先級)。

那么，Thread.Sleep 函數(shù)是干嗎的呢？還用剛才的分蛋糕的場景來描述。上面的場景里面，5號MM在吃了一次蛋糕之后，覺得已經(jīng)有8分飽了，她覺得在未來的半個小時之內(nèi)都不想再 來吃蛋糕了，那么她就會跟操作系統(tǒng)說：在未來的半個小時之內(nèi)不要再叫我上來吃蛋糕了。這樣，操作系統(tǒng)在隨后的半個小時里面重新計算所有人總優(yōu)先級的時候， 就會忽略5號mm。Sleep函數(shù)就是干這事的，他告訴操作系統(tǒng)“在未來的多少毫秒內(nèi)我不參與CPU競爭”。 看完了 Thread.Sleep 的作用，我們再來想想文章開頭的兩個問題。 對于第一個問題，答案是：不一定。因為你只是告訴操作系統(tǒng)：在未來的1000毫秒內(nèi)我不想再參與到 CPU競爭。那么1000毫秒過去之后，這時候也許另外一個線程正在使用CPU，那么這時候操作系統(tǒng)是不會重新分配CPU的，直到那個線程掛起或結(jié)束；況 且，即使這個時候恰巧輪到操作系統(tǒng)進行CPU 分配，那么當前線程也不一定就是總優(yōu)先級最高的那個，CPU還是可能被其他線程搶占去。 與此相似的，Thread有個Resume函數(shù)，是用來喚醒掛起的線程的。好像上面所說的一樣，這個函數(shù)只是“告訴操作系統(tǒng)我從現(xiàn)在起開始參與CPU競爭 了”，這個函數(shù)的調(diào)用并不能馬上使得這個線程獲得CPU控制權(quán)。

對于第二個問題，答案是：有，而且區(qū)別很明顯。假設(shè)我們剛才的分蛋糕場景里 面，有另外一個PPMM 7號，她的優(yōu)先級也非常非常高(因為非常非常漂亮)，所以操作系統(tǒng)總是會叫道她來吃蛋糕。而且，7號也非常喜歡吃蛋糕，而且飯量也很大。不過，7號人品很 好，她很善良，她沒吃幾口就會想：如果現(xiàn)在有別人比我更需要吃蛋糕，那么我就讓給他。因此，她可以每吃幾口就跟操作系統(tǒng)說：我們來重新計算一下所有人的總 優(yōu)先級吧。不過，操作系統(tǒng)不接受這個建議——因為操作系統(tǒng)不提供這個接口。于是7號mm就換了個說法：“在未來的0毫秒之內(nèi)不要再叫我上來吃蛋糕了”。這 個指令操作系統(tǒng)是接受的，于是此時操作系統(tǒng)就會重新計算大家的總優(yōu)先級——注意這個時候是連7號一起計算的，因為“0毫秒已經(jīng)過去了”嘛。因此如果沒有比 7號更需要吃蛋糕的人出現(xiàn)，那么下一次7號還是會被叫上來吃蛋糕。 因此，Thread.Sleep(0)的作用，就是“觸發(fā)操作系統(tǒng)立刻重新進行一次CPU競爭”。競爭 的結(jié)果也許是當前線程仍然獲得CPU控制權(quán)，也許會換成別的線程獲得CPU控制權(quán)。這也是我們在大循環(huán)里面經(jīng)常會寫一句Thread.Sleep(0) ，因為這樣就給了其他線程比如Paint線程獲得CPU控制權(quán)的權(quán)力，這樣界面就不會假死在那里。

末了說明一下，雖然上面提到說“除非它自己放棄使用 CPU ，否則將完全霸占 CPU”，但這個行為仍然是受到制約的——操作系統(tǒng)會監(jiān)控你霸占CPU的情況，如果發(fā)現(xiàn)某個線程長時間霸占CPU，會強制使這個線程掛起，因此在實際上不 會出現(xiàn)“一個線程一直霸占著 CPU 不放”的情況。至于我們的大循環(huán)造成程序假死，并不是因為這個線程一直在霸占著CPU。實際上在這段時間操作系統(tǒng)已經(jīng)進行過多次CPU競爭了，只不過其他 線程在獲得CPU控制權(quán)之后很短時間內(nèi)馬上就退出了，于是就又輪到了這個線程繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)，于是就又用了很久才被操作系統(tǒng)強制掛起。。。因此反應(yīng)到界面 上，看起來就好像這個線程一直在霸占著CPU一樣。 末了再說明一下，文中線程、進程有點混亂，其實在Windows原理層面，CPU競爭都是線程級的，本文中把這里的進程、線程看成同一個東西就好了。

總結(jié)

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