From Single-thread to Multi-threaded
从单线程到多线程
1. 单线程程序的转换:
• 许多程序最初是以单线程的方式编写的,即程序中的代码是顺序执行的,只有一个执行路径。
• 将这些程序转换为多线程程序时,需要特别小心,以确保程序在多线程环境下仍然能正确运行。
2. 需要特别注意的两点:
• 全局变量:在多线程程序中,多个线程可能会同时访问和修改全局变量,这可能导致竞争条件(race condition)和不一致的结果。因此,全局变量在多线程程序中需要格外小心。
• 使用的库函数:一些库函数可能并不线程安全,在多线程环境下使用时可能出现不可预料的行为。例如,某些函数可能会在多个线程间共享状态,导致线程之间的干扰。
单线程程序的代码示例
使用一个全局变量 status,并在两个函数 func1 和 func2中对其进行了修改。
1. 单线程程序:
• 代码中定义了一个全局变量 status,两个函数 func1 和 func2 修改了这个全局变量并基于它执行某些操作。
• 在单线程程序中,只有一个线程在执行,因此不会有线程间的竞争问题。代码按顺序执行,因此不会出现数据同步或状态不一致的情况。
2. 全局变量的使用:
• status 是一个全局变量,在多个函数中都可以访问和修改。在单线程程序中,这种使用是安全的,因为程序是线性执行的。
• 在单线程程序中,使用全局变量是可以的,因为程序是顺序执行的,不会有并发问题。
• 代码中的全局变量会被共享并在不同函数中进行修改,因此它们的值会影响程序的执行结果。
从单线程到多线程的转换
1. 多线程程序中的问题:
• 当我们将代码从单线程转换为多线程时,问题就出现了。在多线程程序中,两个线程(如 thread1 和 thread2)可能会并发执行 func1 和 func2。
• 在 func1 执行时,status 变量被更新,但此时线程可能会切换到 thread2,使得 func2 也修改了 status 变量。这样,thread1 继续执行时,status 的值就发生了变化,导致错误的结果。
2. 线程切换:
• 在多线程环境中,线程调度是不可预测的,可能在任意时刻发生切换。在上面的例子中,status 可能在没有正确同步的情况下被多个线程修改,从而导致竞争条件和不一致的结果。
• 需要使用 同步机制(如锁)来确保多个线程不会同时修改同一资源,从而避免竞争条件。