Java 線程調度深度解析：搶佔式、時間片與跨平台差異

核心概念釐清

• 搶佔式調度：高優先級線程可搶佔低優先級線程 CPU 時間。
• 時間片輪轉：同優先級線程輪流分配固定 CPU 時間片。
• 常見誤區：「搶佔」≠「時間片」。兩者是獨立維度。

平台相關行為差異

JVM 規範不保證搶佔或時間片行為，僅保證 wait()/sleep() 的語意。開發者不可依賴特定平台調度特性編寫邏輯。

搶佔式調度模型

• 多線程處於「可執行」狀態，但同一時刻僅一線程「執行中」。
• 執行中線程持續執行直到：主動放棄（sleep()、wait()、I/O 阻塞），或更高優先級線程變為可執行（發生搶佔）。
• 所有可執行線程按優先級分組放入就緒隊列。阻塞線程恢復時重回對應優先級隊列。CPU 分配給最高優先級非空隊列中的線程。

實務警示

1. 多數 JVM 以隊列實作優先級池，但非規範要求。
2. Windows 底層排程器可能導致優先級 4 線程執行，而優先級 5 線程等待——優先級非絕對保證。
3. 唯一可攜式的同步手段：synchronized、wait()/notify()、sleep()、join()、java.util.concurrent 套件。

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