对于初学者来说,多线程是个比较难以理解或者比较容易迷糊的概念。并且和许多概念联系在一起,所以比较容易绕晕。这里我根据自己的理解,把多线程和一些其它的概念分辨一下,巩固理解。
1、线程和进程
我们先看一下下面的图:
可以看到,进程是包含线程的,而操作系统又是包含进程的。
进程的概念:是我们程序运行的实例。是操作系统分配资源的基本单位。
线程的概念:线程是进程代码中的某个代码块,一个进程可以有1个或者多个线程,是CPU分配资源的基本单位。
我们可以这样理解:我们把进程当成一个工厂,而每个线程当成工厂里的每个工人,工厂里的工人相互合作,各自做着自己的工作,最终做出产品,出货。
2、多线程
如果一个进程执行了多个线程,那么这个进程就是多线程的。多个线程可以独立的运行自己的任务,也可以对同一个资源(共享变量)进行处理。
多线程多里不同的任务:
多线程处理相同任务:
我们为什么要使用多线程:
- 提高CPU的利用率
- 便于编程建模
- 阿姆达尔定律
多线程的局限性:
- 上下文切换带来的损耗
- 线程安全问题
- 有时并不能高效运行,达到预期的效果
3、并行和并发
同样先看个图:
在上图我们可以看到,在CPU时间线上,并发是指多个线程交替执行,而并行是多个线程同时执行。
在包含关系中,并行一定是并发,而并发并不意味着并行,尤其当计算机是单核CPU的情况时。
由于CPU的处理时间极快,我们在日常写代码时,根本感受不到多个线程是交替执行的,而给了我们一种同时执行的感觉。所以并发只是逻辑上的同时,而并行实现了物理上的真正同时。
是什么让并发和并行成为了可能:
- 操作系统的发展,合理的帮助我们调度资源
- 多核CPU的出现
- 编程语言的发展,比如Java
4、高并发
我们经常把高并发当成多线程,其实这是不对的。所谓的高并发其实是指一种状态,而多线程是解决高并发的一种手段和方式。比如,天猫双11,天猫的服务器,在每秒都要接受到几十万的下单的请求,在这种状态下,我们可以称之为高并发的状态。而为了解决高并发,防止服务器崩溃,我们可以采用多线程的编程方式来缓解并快速的解决请求。