什么是多線程？

多線程是一種同時(shí)執(zhí)行多個(gè)線程的技術(shù)，它不允許進(jìn)程或操作系統(tǒng)生成計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的程序的多個(gè)副本，而是在不創(chuàng)建程序多個(gè)副本的情況下，同時(shí)管理多個(gè)用戶或同一用戶的多個(gè)請(qǐng)求。

線程是輕量級(jí)進(jìn)程，是處理的最小單元，同時(shí)運(yùn)行多個(gè)線程稱為多線程。因此，基本上，這是一種由多個(gè)處理器使用單個(gè)代碼集的方法。

了解多線程

1.為了理解多線程，需要理解兩個(gè)術(shù)語。

(1)線程：線程是進(jìn)程的獨(dú)立或基本單元。

(2)進(jìn)程：正在執(zhí)行的程序稱為進(jìn)程，一個(gè)進(jìn)程中存在多個(gè)線程。

2.多線程中的執(zhí)行是并發(fā)的和并行的。

(1)并發(fā)執(zhí)行：如果處理器可以在單個(gè)處理器上的多線程進(jìn)程中的線程之間切換執(zhí)行資源，則可以說它是并發(fā)執(zhí)行。

(2)并行執(zhí)行：當(dāng)進(jìn)程中的每個(gè)線程可以在同一多線程進(jìn)程中同時(shí)在單獨(dú)的處理器上運(yùn)行時(shí)，則被稱為并行執(zhí)行。

螺紋類型

用戶級(jí)線程：它們由用戶創(chuàng)建和管理，它們用于應(yīng)用程序級(jí)別，操作系統(tǒng)不參與。一個(gè)很好的例子是當(dāng)我們?cè)贘ava，C＃，Python等程序設(shè)計(jì)中使用線程時(shí)，我們使用用戶線程。

每個(gè)線程中都包含一些獨(dú)特的數(shù)據(jù)，有助于識(shí)別它們，例如：

程序計(jì)數(shù)器：程序計(jì)數(shù)器負(fù)責(zé)跟蹤指令并告訴下一條指令要執(zhí)行。

寄存器：系統(tǒng)寄存器用于跟蹤線程的當(dāng)前工作變量。

堆棧：它包含線程執(zhí)行的歷史記錄。

內(nèi)核級(jí)線程：它們由操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和支持，它們通常比用戶線程花費(fèi)更多的時(shí)間來執(zhí)行，例如Window Solaris。

多線程模型

多線程模型分為三種類型

多對(duì)多：任意數(shù)量的用戶線程都可以與相等或更少數(shù)量的內(nèi)核線程進(jìn)行交互。

多對(duì)一：它將許多用戶級(jí)線程映射到一個(gè)內(nèi)核級(jí)線程。

一對(duì)一：用戶級(jí)線程和內(nèi)核級(jí)線程之間的關(guān)系是一對(duì)一的。

多線程的使用

多線程是在系統(tǒng)或程序中引入并行性的一種方式，因此，您可以在看到并行路徑的任何地方（兩個(gè)線程都不依賴于彼此的結(jié)果）使用它，以使其變得快速，容易。

例如：

大數(shù)據(jù)的處理可以分為多個(gè)部分，并使用多個(gè)線程來完成。

涉及諸如驗(yàn)證和保存，產(chǎn)生和消費(fèi)，讀取和驗(yàn)證之類的機(jī)制的應(yīng)用程序是在多個(gè)線程中完成的。這種應(yīng)用程序的例子很少，例如網(wǎng)上銀行，充值等。

它可用于制作不同元素在不同線程上運(yùn)行的游戲。

在Android中，它用于訪問在后臺(tái)線程中運(yùn)行的API，以防止應(yīng)用程序停止運(yùn)行。

在Web應(yīng)用程序中，當(dāng)您希望您的應(yīng)用程序獲得異步調(diào)用并異步執(zhí)行時(shí)使用它。

多線程的優(yōu)點(diǎn)

經(jīng)濟(jì)：因?yàn)樗鼈児蚕硐嗤奶幚砥髻Y源，因此非常經(jīng)濟(jì)。創(chuàng)建線程所需的時(shí)間更少。

資源共享：它允許線程共享資源，例如數(shù)據(jù)，內(nèi)存，文件等。因此，應(yīng)用程序可以在同一地址空間內(nèi)具有多個(gè)線程。

響應(yīng)速度：它提高了對(duì)用戶的響應(yīng)速度，因?yàn)樗试S程序繼續(xù)運(yùn)行，即使它的一部分正在執(zhí)行冗長的操作或被阻塞。

可擴(kuò)展性：它增加了多CPU機(jī)器上的并行性，它增強(qiáng)了多處理器計(jì)算機(jī)的性能，

這樣可以更好地利用CPU資源。

為什么要使用多線程？

增加并行度

充分利用可用的CPU資源。

改善應(yīng)用程序的響應(yīng)能力并與用戶進(jìn)行更好的交互。

結(jié)論

在計(jì)算機(jī)世界中，當(dāng)我們談?wù)摬⑿行詴r(shí)，我們談?wù)摰氖嵌嗑€程。實(shí)現(xiàn)多線程是相當(dāng)有效和直接的，因?yàn)樗构ぷ鞲阋耍幚懋惒降奶亻L使其獨(dú)樹一幟。因此，它是有需求的，并且是值得學(xué)習(xí)的技術(shù)。

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