Linux能同时启动多少个线程

本文深入探讨了多线程技术在提升并发度、吞吐量及响应时间方面的应用,揭示了多线程如何在不同场景下优化性能,并通过实例说明了多线程如何实现I/O与计算的重叠,减少延迟。同时,文章提供了选择线程池大小的理论依据和线程分类方法,旨在帮助开发者合理利用多线程技术,实现高效并行处理。

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对于 32-bit Linux,一个进程的地址空间是 4G,其中用户态能访问 3G 左右,而一个线程的默认栈 (stack) 大小是 10M,心算可知,一个进程大约最多能同时启动 300 个线程左右

多线程能提高并发度吗
如果指的是“并发连接数”,不能。
假如单纯采用 thread per connection 的模型,那么并发连接数大约300,这远远低于基于事件的单线程程序所能轻松达到的并发连接数(几千上万,甚至几万)。所谓“基于事件”,指的是用 IO multiplexing event loop 的编程模型,又称 Reactor 模式。

多线程能提高吞吐量吗?
对于计算密集型服务,不能。
如果要在一个8核的机器上压缩100个1G的文本文件,每个core的处理能力为200MB/s,那么“每次起8个进程,一个进程压缩一个文件”与“只启动一个进程(8个线程并发压缩一个文件)”,这两种方式总耗时相当,但是第二种方式能较快的拿到第一个压缩完的文件
多线程能提高响应时间吗?
可以
多线程如何让I/O和计算重叠
多线程程序如何让I/O和计算重叠,降低latency(迟延)
例:日志(logging),多个线程写日志,由于文件操作比较慢,服务线程会等在IO上,让CPU空闲,增加响应时间。
解决办法:单独用一个logging线程负责写磁盘文件,通过BlockingQueue提供对外接口,别的线程要写日志的时候往队列一塞就行,这样服务线程的计算和logging线程的磁盘IO就可以重叠。
如果异步I/O成熟的话,可以用protator模式。
线程池大小的选择
如果池中执行任务时,密集计算所占时间比重为P(0<P<=1),而系统一共有C个CPU,为了让C个CPU跑满而不过载,线程池大小的经验公式T=C/P,即T*P=C(让CPU刚好跑满 )
假设C=8,P=1.0,线程池的任务完全密集计算,只要8个活动线程就能让CPU饱和
假设C=8,P=0.5,线程池的任务有一半是计算,一半是IO,那么T=16,也就是16个“50%繁忙的线程”能让8个CPU忙个不停。
线程分类
I/O线程(这里特指网络I/O) reactor
计算线程  这个比较耗费CPU
第三方库所用线程,如logging,又比如database

Linux中,启动一个线程通常涉及到使用线程库,比如POSIX标准中的pthread库。下面是一个简单的步骤和示例: 1. **包含头文件**: 首先,在你的源代码文件中,需要包含`pthread.h`来访问线程API。 ```c #include <pthread.h> ``` 2. **创建线程函数**: 定义一个函数,这个函数将成为新线程的入口点。例如: ```c void* thread_function(void *arg) { // 线程的具体任务在这里实现 printf("Hello from thread with arg: %s\n", (char*)arg); return NULL; } ``` 3. **创建线程**: 使用`pthread_create()`函数创建一个新的线程,并传入参数,包括线程函数、用户提供的数据、线程标识符以及堆栈大小(如果需要的话)。这里`NULL`作为默认值通常足够了。 ```c int thread_id; pthread_attr_t attr; // 可选的线程属性设置 if ((thread_id = pthread_create(&attr, NULL, thread_function, "ThreadArgument")) != 0) { // 错误处理,无法创建线程 perror("pthread_create error"); exit(1); } ``` 4. **管理和同步**: 创建线程后,你可以继续主线程的工作,而不需要等待线程完成。需要等待线程结束时,可以使用`pthread_join()`函数。同时,如果你需要控制线程间的通信,还可以考虑使用互斥锁、条件变量等并发工具。 5. **清理工作**: 最后,别忘了关闭线程。如果没有使用`pthread_join()`, 可能会在程序退出前导致资源泄露。你可以调用`pthread_cancel()`或`pthread_detach()`来取消或分离线程,然后使用`pthread_exit()`结束线程。 ```c pthread_join(thread_id, NULL); // 等待线程结束 pthread_exit(NULL); // 结束线程 ```
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