Java 執行緒優先級設定與排程行為觀察

執行緒優先級：建議而非保證

Java 提供 10 個優先級常數（MIN_PRIORITY=1 到 MAX_PRIORITY=10，預設 NORM_PRIORITY=5）。優先級僅是對執行緒排程器的「建議」，具體執行順序取決於作業系統排程器，不保證高優先級必定先執行或獲得更多 CPU 時間。

完整程式碼：upPRIThread.java

import java.util.*;

public class upPRIThread {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Thread1 t1 = new Thread1();
        t1.start();
        Thread2 t2 = new Thread2();
        t2.start();

        t1.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); // 1
        t2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); // 1
        new Thread().sleep(105);             // 讓兩條都以低優先級運行一段

        t2.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); // 10：提升 t2 優先級
        new Thread().sleep(10500);           // 觀察長時間行為
    }

    // 執行緒 1：始終低優先級
    static class Thread1 extends Thread {
        public void run() {
            while (true) {
                try { Thread.sleep(100); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }
                System.out.println("我是執行緒111");
            }
        }
    }

    // 執行緒 2：中途提升優先級
    static class Thread2 extends Thread {
        public void run() {
            while (true) {
                try { Thread.sleep(100); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }
                System.out.println("我是執行緒222.........................");
            }
        }
    }
}

執行觀察重點

• 前 105ms：兩執行緒同為優先級 1，輸出交替出現
• 提升 t2 為優先級 10 後：t2 輸出頻率明顯增加（視 OS 排程而定）
• 長時間運行：t2 佔據大多數 CPU 時間片（但不保證 100%）

優先級相關 API

⚠️ 關鍵誤區與最佳實務

守護執行緒 vs 使用者執行緒

相關概念：setDaemon(true) 設定守護執行緒，JVM 僅剩守護執行緒時會自動退出。優先級與守護屬性獨立。

現代替代方案

• 執行緒池：ThreadPoolExecutor 透過隊列與核心數控制並發，而非優先級
• CompletableFuture：非同步任務編排，優先級由框架內部管理
• 虛擬執行緒：Java 21+ Thread.ofVirtual()，大量輕量執行緒無需手動調優先級

適用場景

• 背景維護任務（GC、清理）設低優先級
• UI 事件處理、即時回應任務設高優先級
• 教學/測試觀察排程行為

優先級是精細調整工具，非架構級解決方案。優先掌握執行緒池、非同步編程等現代並發模式。