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  • 多线程

    一 什么是线程

    在传统操作系统中,每个进程有一个地址空间,而且默认就有一个控制线程。

    线程顾名思义,就是一条流水线工作的过程,一条流水线必须属于一个车间,一个车间的工作过程是一个进程。

    车间负责把资源整合到一起,是一个资源单位,而一个车间内至少有一个流水线。流水线的工作需要电源,电源就相当于cpu,所以,进程只是用来把资源集中到一起(资源单位),而线程才是cpu上的执行单位。

      多线程(即多个控制线程)的概念是,在一个进程中存在多个控制线程,多个控制线程共享该进程的地址空间,相当于一个车间内有多条流水线,都共用一个车间的资源。

          例如,北京地铁与上海地铁是不同的进程,而北京地铁里的13号线是一个线程,北京地铁所有的线路共享北京地铁所有的资源,比如所有的乘客可以被所有线路拉。

    二 线程的创建开销小

    创建进程的开销要远大于线程?

    如果我们的软件是一个工厂,该工厂有多条流水线,流水线工作需要电源,电源只有一个即cpu(单核cpu)

    一个车间就是一个进程,一个车间至少一条流水线(一个进程至少一个线程)

    创建一个进程,就是创建一个车间(申请空间,在该空间内建至少一条流水线)。而建线程,就只是在一个车间内造一条流水线,无需申请空间,所以创建开销小

    进程之间是竞争关系,线程之间是协作关系?

    车间直接是竞争/抢电源的关系,竞争(不同的进程直接是竞争关系,是不同的程序员写的程序运行的,迅雷抢占其他进程的网速,360把其他进程当做病毒干死)
    一个车间的不同流水线式协同工作的关系(同一个进程的线程之间是合作关系,是同一个程序写的程序内开启动,迅雷内的线程是合作关系,不会自己干自己)

    三 线程与进程的区别

    1. 线程共享创建它的进程的地址空间;进程有自己的地址空间。
    
    2.线程可以直接访问其进程的数据段;进程有自己的父进程数据段的副本。
    
    3. 线程可以直接与进程的其他线程通信;进程必须使用进程间通信来与同胞进程通信。
    
    4. 新线程很容易创建;新进程需要父进程的重复。
    
    5. 线程可以对相同进程的线程进行相当大的控制;进程只能对子进程进行控制。
    
    6. 对主线程的更改(取消、优先级更改等)可能会影响进程的其他线程的行为;对父进程的更改不会影响子进程。
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    四 为何要用多线程

     多线程指的是,在一个进程中开启多个线程,简单的讲:如果多个任务共用一块地址空间,那么必须在一个进程内开启多个线程。详细的讲分为4点:

      1. 多线程共享一个进程的地址空间

          2. 线程比进程更轻量级,线程比进程更容易创建可撤销,在许多操作系统中,创建一个线程比创建一个进程要快10-100倍,在有大量线程需要动态和快速修改时,这一特性很有用

          3. 若多个线程都是cpu密集型的,那么并不能获得性能上的增强,但是如果存在大量的计算和大量的I/O处理,拥有多个线程允许这些活动彼此重叠运行,从而会加快程序执行的速度。

          4. 在多cpu系统中,为了最大限度的利用多核,可以开启多个线程,比开进程开销要小的多。(这一条并不适用于python)

    五 多线程的应用举例

      开启一个字处理软件进程,该进程肯定需要办不止一件事情,比如监听键盘输入,处理文字,定时自动将文字保存到硬盘,这三个任务操作的都是同一块数据,因而不能用多进程。只能在一个进程里并发地开启三个线程,如果是单线程,那就只能是,键盘输入时,不能处理文字和自动保存,自动保存时又不能输入和处理文字。

     
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