多线程 ---并发与并行概念总结

- 日理万妓 2022-06-06 02:08 218阅读 0赞

软件开发，网站开发过程中经常有并发，并行这样的多线程处理与应用。因此，有必要对其进行了解与掌握。

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多线程：

1.  在了解线程之前，要先知道进程这个概念。进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。简单点说，进程就是执行中的程序活动，是一个活动的实体。
2.  多进程，就好比同时打开了Word，Excel和Visio，他们都是不同的程序运行活动，即多个进程同时启动而已，这个概念比较好理解。
3.  线程，是一个执行中的程序活动（即进程）的多个执行路径，执行调度的单位。线程依托于进程存在，在进程之下，可以共享进程的内存，而且还拥有一个属于自己的内存空间，这段内存空间也叫做线程栈，是在建立线程时由系统分配的，主要用来保存线程内部所使用的数据。
4.  多线程，指在一个进程下有多个线程。各个线程执行自己的任务，这些线程可以”同时进行“（这里加了双引号，下面会讲述到加双引号的原因）。
5.  那多线程有什么好处？多线程应用在生活中随处可见，Word文档就是一个很好的例子。Word有“后台打印”的功能，用户点击打印按钮后，如果发现可以对当前文本进行修改，可以在打印过程中回到主界面进行修改、保存等操作。 如果没有应用多线程，不妨假设用户要打印的文本很长很长，那么用户要等打印操作执行完后，才可以对文本进行修改编辑保存等，这样用户体验就不如多线程的好。还有迅雷，有没有发现迅雷是可以同时下载东西的？例如同时下载A，B，A下载进度到53.4%，B下载进度到47.1%，有时A速度快些，有时B速度快些，反正能确定的是A，B都在下载内容，而不是一定要等A下载完后，B才可以开始下载，这也是多线程的作用。因此，多线程强调”同时，一起进行“，而不是单一的顺下操作。

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并发：

讲并发之前，要先看一张图：

![这里写图片描述][20160630152045731]

1.  Concurrency，是并发的意思。并发的实质是一个物理CPU(也可以多个物理CPU) 在若干道程序（或线程）之间多路复用，并发性是对有限物理资源强制行使多用户共享以提高效率。
2.  微观角度：所有的并发处理都有排队等候，唤醒，执行等这样的步骤，在微观上他们都是序列被处理的，如果是同一时刻到达的请求（或线程）也会根据优先级的不同，而先后进入队列排队等候执行。
3.  宏观角度：多个几乎同时到达的请求（或线程）在宏观上看就像是同时在被处理。
4.  通俗点讲，并发就是只有一个CPU资源，程序（或线程）之间要竞争得到执行机会。图中的第一个阶段，在A执行的过程中B，C不会执行，因为这段时间内这个CPU资源被A竞争到了，同理，第二个阶段只有B在执行，第三个阶段只有C在执行。其实，并发过程中，A，B，C并不是同时在进行的（微观角度）。但又是同时进行的（宏观角度）。

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并行：

同样，在讲并行之前，要先看一张图：

![这里写图片描述][20160630153242623]

1.  Parallelism，即并行，指两个或两个以上事件（或线程）在同一时刻发生，是真正意义上的不同事件或线程在同一时刻，在不同CPU资源呢上（多核），同时执行。
2.  并行，不存在像并发那样竞争，等待的概念。
3.  图中，A，B，C都在同时运行（微观，宏观）。

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通过多线程实现并发，并行：

1.  C++中的Thread类定义了多线程，通过多线程可以实现并发或并行。
2.  在CPU比较繁忙，资源不足的时候（开启了很多进程），操作系统只为一个含有多线程的进程分配仅有的CPU资源，这些线程就会为自己尽量多抢时间片，这就是通过多线程实现并发，线程之间会竞争CPU资源争取执行机会。
3.  在CPU资源比较充足的时候，一个进程内的多线程，可以被分配到不同的CPU资源，这就是通过多线程实现并行。
4.  至于多线程实现的是并发还是并行？上面所说，所写多线程可能被分配到一个CPU内核中执行，也可能被分配到不同CPU执行，分配过程是操作系统所为，不可人为控制。所有，如果有人问我我所写的多线程是并发还是并行的？我会说，都有可能。
5.  不管并发还是并行，都提高了程序对CPU资源的利用率，最大限度地利用CPU资源。

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相信看到这里，在多线程介绍中，线程可以”同时进行“的同时进行加了双引号，你应该明白为什么了。

参考资料：

[http://www.zhihu.com/question/19901763][http_www.zhihu.com_question_19901763]

[http://blog.csdn.net/ochangwen/article/details/51115993][http_blog.csdn.net_ochangwen_article_details_51115993]

[http://blog.csdn.net/suxinpingtao51/article/details/8113509][http_blog.csdn.net_suxinpingtao51_article_details_8113509]

[http://www.cnblogs.com/DreamSea/archive/2012/01/11/JavaThread.html\#navigation][http_www.cnblogs.com_DreamSea_archive_2012_01_11_JavaThread.html_navigation]

[http://bbs.csdn.net/topics/390651960][http_bbs.csdn.net_topics_390651960]

[20160630152045731]: /images/20220606/e5128b03cbfd430e83c2277117541f0b.png
[20160630153242623]: /images/20220606/86702010d04045b594fdc9fdba0325f7.png
[http_www.zhihu.com_question_19901763]: http://www.zhihu.com/question/19901763
[http_blog.csdn.net_ochangwen_article_details_51115993]: http://blog.csdn.net/ochangwen/article/details/51115993
[http_blog.csdn.net_suxinpingtao51_article_details_8113509]: http://blog.csdn.net/suxinpingtao51/article/details/8113509
[http_www.cnblogs.com_DreamSea_archive_2012_01_11_JavaThread.html_navigation]: http://www.cnblogs.com/DreamSea/archive/2012/01/11/JavaThread.html#navigation
[http_bbs.csdn.net_topics_390651960]: http://bbs.csdn.net/topics/390651960