多年来的学习,工作,时至今日,有这么个体会,基础概念很重要,概念理解的程度会很大程度影响你在这方面所能达到的高度.
这一篇主要介绍多线程相关的一些概念
- 程序
程序可以理解为静态的代码 - 进程
进程是操作系统对一个正在运行的程序的一种抽象 - 线程
线程,是执行程序最基本的单元,它有自己栈和寄存器。说得再具体一些,线程就是“一个CPU执行的一条无分叉的命令列”。一个进程至少有一个线程,每个线程都运行在进程的上下文中,并共享同样的代码和数据. - 同步
只能在当前线程按先后顺序依次执行,不开启新线程。比如A B两个任务,B必须等A执行完才会执行 - 异步
就是允许在执行某一个任务时,函数立刻返回,但是真正要执行的任务稍后完成。比如有A B两个任务,B不会等A执行完之后再往下执行 - 并发
并发指的是一种现象,它描述的是“多个任务同时发生,需要被处理”这一现象。它的侧重点在于“发生”。
比如有很多人排队等待检票,这一现象就可以理解为并发。 - 并行
并行指的是一种技术,一个同时处理多个任务的技术。它描述了一种能够同时处理多个任务的能力,侧重点在于“运行”。
比如景点开放了多个检票窗口,同一时间内能服务多个游客。这种情况可以理解为并行。
与并行的相对应的就是串行,表示任务必须按顺序来,一个一个执行,前一个执行完了才能执行后一个。
并行/串行 同步/异步区别与联系
- 区别
并行与串行,讨论的是处理多个任务的方式问题。影响执行任务的效率.
同步与异步,描述的是多个任务之间先后顺序问题。影响任务间顺序
举个例子:
假设现在有三个任务需要处理。假设单个CPU处理它们分别需要3、2、1秒。
如果3个CPU并行处理需要3秒,串行处理需要6秒,很明显两种方式的执行效率不同.
假设需要三秒的那个是保存数据的任务,而另外两个是UI相关的任务。如果是同步执行,那么必须是在耗时3秒保存数据的任务完成之后,才会执行UI相关任务.三个任务必须按照先后顺序执行.
如果通过异步执行第一个任务,UI相关任务不要等待,我们省去了三秒钟的卡顿时间。 - 联系
对于同步执行的三个任务来说,系统倾向于在同一个线程里执行它们。因为即使开了三个线程,也得等他们分别在各自的线程中完成。并不能减少总的处理时间,反而徒增了线程切换
对于异步执行的三个任务来说,系统倾向于在三个新的线程里执行他们。因为这样可以最大程度的利用CPU性能,提升程序运行效率。
需要特别强调的是异步方法并不一定永远在新线程里面执行,反之亦然。
何为多线程
我们经常挂在嘴边的“多线程”,正是采用了并行技术,从而提高了执行效率。因为有多个线程,所以计算机的多个CPU可以同时工作,同时处理不同线程内的指令。这样引入多线程的目的很明显是为了提高程序执行效率。
什么时候需要多线程?
程序需要执行两个或者多个任务
程序需要实现一些等待的任务时,如用户操作,文件读写操作,网络操作,搜索等。
需要一些后台运行的程序时。
多线程的优势.
减少程序的响应时间;
线程切换的花销小;
使用多线程可以简化程序的结构,使得程序便于理解和维护;