1. 为什么需要多线程
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首先,现在的CPU一般都是由多个核心组成,每个核心可以认为是一个独立的处理器,它们能够并行地处理任务。所以,如果我们的CPU是多核的,但是程序是单线程的,那么执行程序时,这个线程在某一个时刻只能在一个核心上运行,而其它的核心却是空闲的(如果没有其他程序的话)。所以,为了提高CPU的使用率,我们可以创建多个线程,每个线程处理任务的一部分(每个部分互不依赖),而每个核心执行一个线程,此时CPU的使用率将提高,程序的运行速度自然也就加快了。
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除此之外,假设我们的程序有A、B、C三个任务需要执行,但是由于我们的程序使用的是单线程,这些任务只能轮流执行,A执行完毕只后,才能执行B,B执行完毕只后,才能执行C。这也就意味着,在单线程的环境下,一个新的任务,需要等待它之前的任务执行完毕之后,才能被执行。假设A任务是一个非常耗时的任务,那么后面的B、C需要等待较长的一段时间,才能被执行,这样的话提交B、C任务的用户,需要等待较长的时间,才能得到响应。如果使用的是多线程,那么每个线程被分配到不同的核心上,可以并行地执行;若核心数量不够,CPU将采用时间片轮转算法,轮流为每一个线程分配时间片执行,这样后续到达的任务,也可以并发地执行,而不需要等待之前任务的完成。此时,后续到达的任务,也可以较早地得到响应,任务的响应速度变得更加均匀。