爲什麼要使用多線程?

先從總體上來說:

  • 從計算機底層來說: 線程可以比作是輕量級的進程,是程序執行的最小單位,線程間的切換和調度的成本遠遠小於進程。另外,多核 CPU 時代意味着多個線程可以同時運行,這減少了線程上下文切換的開銷。
  • 從當代互聯網發展趨勢來說: 現在的系統動不動就要求百萬級甚至千萬級的併發量,而多線程併發編程正是開發高併發系統的基礎,利用好多線程機制可以大大提高系統整體的併發能力以及性能。

再深入到計算機底層來探討:

  • 單核時代: 在單核時代多線程主要是爲了提高 CPU 和 IO 設備的綜合利用率。舉個例子:當只有一個線程的時候會導致 CPU 計算時,IO 設備空閒;進行 IO 操作時,CPU 空閒。我們可以簡單地說這兩者的利用率目前都是 50%左右。但是當有兩個線程的時候就不一樣了,當一個線程執行 CPU 計算時,另外一個線程可以進行 IO 操作,這樣兩個的利用率就可以在理想情況下達到 100%了。
  • 多核時代: 多核時代多線程主要是爲了提高 CPU 利用率。舉個例子:假如我們要計算一個複雜的任務,我們只用一個線程的話,CPU 只會一個 CPU 核心被利用到,而創建多個線程就可以讓多個 CPU 核心被利用到,這樣就提高了 CPU 的利用率。

延伸:使用多線程可能帶來什麼問題?

併發編程的目的就是爲了能提高程序的執行效率提高程序運行速度,但是併發編程並不總是能提高程序運行速度的,而且併發編程可能會遇到很多問題,比如:內存泄漏、上下文切換、死鎖還有受限於硬件和軟件的資源閒置問題。

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