多线程-相关概念

程序、进程与线程

  • 程序(program):为完成特定任务,用某种语言编写的一组指令的集合。即指一段静态的代码,静态对象。

  • 进程(process):程序的一次执行过程,或是正在内存中运行的应用程序。如:运行中的QQ,运行中的网易音乐播放器。

    • 每个进程都有一个独立的内存空间,系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程。(生命周期)

    • 程序是静态的,进程是动态的

    • 进程作为操作系统调度和分配资源的最小单位(亦是系统运行程序的基本单位),系统在运行时会为每个进程分配不同的内存区域。

    • 现代的操作系统,大都是支持多进程的,支持同时运行多个程序。比如:现在我们上课一边使用编辑器,一边使用录屏软件,同时还开着画图板,dos窗口等软件。

  • 线程(thread):进程可进一步细化为线程,是程序内部的一条执行路径。一个进程中至少有一个线程。

    • 一个进程同一时间若并行执行多个线程,就是支持多线程的。

  • 线程作为CPU调度和执行的最小单位

  • 一个进程中的多个线程共享相同的内存单元,它们从同一个堆中分配对象,可以访问相同的变量和对象。这就使得线程间通信更简便、高效。但多个线程操作共享的系统资源可能就会带来安全的隐患

  • 下图中,红框的蓝色区域为线程独享,黄色区域为线程共享。

 

注意:

不同的进程之间是不共享内存的。

进程之间的数据交换和通信的成本很高。

 查看进程和线程

我们可以在电脑底部任务栏,右键----->打开任务管理器,可以查看当前任务的进程:

1、每个应用程序的运行都是一个进程

 2、一个应用程序的多次运行,就是多个进程

3、一个进程中包含多个线程

 线程调度

  • 分时调度

    所有线程轮流使用 CPU 的使用权,并且平均分配每个线程占用 CPU 的时间。

  • 抢占式调度

    优先级高的线程以较大的概率优先使用 CPU。如果线程的优先级相同,那么会随机选择一个(线程随机性),Java使用的为抢占式调度。

 多线程程序的优点

背景:以单核CPU为例,只使用单个线程先后完成多个任务(调用多个方法),肯定比用多个线程来完成用的时间更短,为何仍需多线程呢?

多线程程序的优点:

  1. 提高应用程序的响应。对图形化界面更有意义,可增强用户体验。

  2. 提高计算机系统CPU的利用率

  3. 改善程序结构。将既长又复杂的进程分为多个线程,独立运行,利于理解和修改

 补充概念

 单核CPU和多核CPU

单核CPU,在一个时间单元内,只能执行一个线程的任务。例如,可以把CPU看成是医院的医生诊室,在一定时间内只能给一个病人诊断治疗。所以单核CPU就是,代码经过前面一系列的前导操作(类似于医院挂号,比如有10个窗口挂号),然后到cpu处执行时发现,就只有一个CPU(对应一个医生),大家排队执行。

这时候想要提升系统性能,只有两个办法,要么提升CPU性能(让医生看病快点),要么多加几个CPU(多整几个医生),即为多核的CPU。

问题:多核的效率是单核的倍数吗?譬如4核A53的cpu,性能是单核A53的4倍吗?理论上是,但是实际不可能,至少有两方面的损耗。

  • 一个是多个核心的其他共用资源限制。譬如,4核CPU对应的内存、cache、寄存器并没有同步扩充4倍。这就好像医院一样,1个医生换4个医生,但是做B超检查的还是一台机器,性能瓶颈就从医生转到B超检查了。

  • 另一个是多核CPU之间的协调管理损耗。譬如多个核心同时运行两个相关的任务,需要考虑任务同步,这也需要消耗额外性能。好比公司工作,一个人的时候至少不用开会浪费时间,自己跟自己商量就行了。两个人就要开会同步工作,协调分配,所以工作效率绝对不可能达到2倍。

 并行与并发
  • 并行(parallel):指两个或多个事件在同一时刻发生(同时发生)。指在同一时刻,有多条指令多个CPU同时执行。比如:多个人同时做不同的事。

 并发(concurrency):指两个或多个事件在同一个时间段内发生。即在一段时间内,有多条指令单个CPU快速轮换、交替执行,使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果。

在操作系统中,启动了多个程序,并发指的是在一段时间内宏观上有多个程序同时运行,这在单核 CPU 系统中,每一时刻只能有一个程序执行,即微观上这些程序是分时的交替运行,只不过是给人的感觉是同时运行,那是因为分时交替运行的时间是非常短的。

而在多核 CPU 系统中,则这些可以并发执行的程序便可以分配到多个CPU上,实现多任务并行执行,即利用每个处理器来处理一个可以并发执行的程序,这样多个程序便可以同时执行。目前电脑市场上说的多核 CPU,便是多核处理器,核越多,并行处理的程序越多,能大大的提高电脑运行的效率。

 

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/520608.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

linux文件权限与数字转化

chmod命令——change mode,可以对特定文件文件夹权限进行更改 这里我们看到,当执行了chmod u-x try.sh后,try文件底色变为白色,即为其执行权限被“减去” 在linux系统中,权限的减去是通过权限的数字表示来实现的&#…

【可靠性】陷阱电荷对TDDB影响的多尺度模拟

【From Accelerated to Operating Conditions: How Trapped Charge Impacts on TDDB in SiO2 and HfO2 Stacks】 文章总结: 本研究深入探讨了在SiO2和HfO2介质堆叠中,陷阱电荷对时间依赖介电击穿(TDDB)现象的影响。通过引入载流子…

【MySQL的详细使用教程】

🎥博主:程序员不想YY啊 💫CSDN优质创作者,CSDN实力新星,CSDN博客专家 🤗点赞🎈收藏⭐再看💫养成习惯 ✨希望本文对您有所裨益,如有不足之处,欢迎在评论区提出…

Redis高可用和持久化

一、Redis高可用 在web服务器中,高可用是指服务器可以正常访问的时间,衡量的标准是在多长时间内可以提供正常服务(99.9%、99.99%、99.999%等等)。 但是在Redis语境中,高可用的含义似乎要宽泛一些,除了保证提…

Pytorch转onnx

pytorch 转 onnx 模型需要函数 torch.onnx.export。 def export(model: Union[torch.nn.Module, torch.jit.ScriptModule, torch.jit.ScriptFunction],args: Union[Tuple[Any, ...], torch.Tensor],f: Union[str, io.BytesIO],export_params: bool True,verbose: bool False…

《QT实用小工具·十六》IP地址输入框控件

1、概述 源码放在文章末尾 该项目为IP地址输入框控件,主要包含如下功能: 可设置IP地址,自动填入框。 可清空IP地址。 支持按下小圆点自动切换。 支持退格键自动切换。 支持IP地址过滤。 可设置背景色、边框颜色、边框圆角角度。 下面…

网址打包微信小程序源码 wap转微信小程序 网站转小程序源码 网址转小程序开发

内容目录 一、详细介绍二、效果展示2.效果图展示 三、学习资料下载 一、详细介绍 我们都知道微信小程序是无法直接打开网址的。 这个小程序源码提供了一种将网址直接打包成微信小程序的方法, 使得用户可以在微信小程序中直接访问这些网址内容。 这个源码没有进行加…

Python3 Ubuntu

一、安装中文输入法 1.sudo apt install ibus-sunpinyin 2.点击右上角输入法,然后点击加号,输入yin添加进来,最后选中输入法即可 二、安装截屏软件 1.sudo apt install gnome-screenshot 三、安装opencv-python 1.pip3 install --upgrade…

第九讲 Join 算法

1. 为什么我们需要 Join 我们对关系数据库中的表【tables】进行规范化【normalize】,这样我们就减少了信息的冗余和浪费的空间,但是现在我们为了可以响应传入的查询【Query】,我们必须把这些分离的东西重新组合在一起,以重建原始…

瑞吉外卖实战学习--15、批量启售和批量禁售

批量启售和批量禁售 前言代码实现 前言 代码实现 通过url我们可以获取到传过来的ids和状态值&#xff0c;现根据状态值查询出来相关数据然后直接附加状态值最后通过updateBatchById来进行修改 PostMapping("/status/{status}")public R<String> updateStatus(…

嵌入式学习48-单片机1

51单片机—————8位单片机 裸机驱动 无系统 linux驱动 有系统 驱动-----反映硬件变化 MCU 微控器 MPU CPU GPU 图像处理 IDE 集成开发环境 peripheral 外设 SOC&#xff1a; system on chip P0&#xff1a;8bit——8个引脚 位运算 & …

彩虹聚合DNS管理系统v1.0全新发布

聚合DNS管理系统&#xff08;https://github.com/netcccyun/dnsmgr&#xff09;可以实现在一个网站内管理多个平台的域名解析&#xff0c;目前已支持的域名平台有&#xff1a;阿里云、腾讯云、华为云、西部数码、CloudFlare。本系统支持多用户&#xff0c;每个用户可分配不同的…

python 01操作符与流程控制

一、算术运算符 , , *, /, %, **, // 二、赋值运算符 , , -, *, /, %, **, // 三、比较运算符 四、逻辑操作符 五、变量与赋值 赋值运算符是 &#xff0c;与比较运算符 进行区分 需要注意的是&#xff0c;python的变量是不可变对象&#xff0c;如果变量的值发生改变&…

[AIGC] Spring Interceptor 拦截器详解

文章目录 什么是Spring Interceptor如何使用Spring InterceptorSpring Interceptor的影响 什么是Spring Interceptor Interceptor&#xff08;拦截器&#xff09;是Spring MVC框架中的一种特性&#xff0c;类似于Servlet开发中的Filter&#xff08;过滤器&#xff09;&#xf…

【PyQt5篇】使用QtDesigner添加控件和槽

文章目录 &#x1f354;使用QtDesigner进行设计&#x1f6f8;在代码中添加信号和槽 &#x1f354;使用QtDesigner进行设计 我们首先使用QtDesigner设计界面 得到代码login.ui <?xml version"1.0" encoding"UTF-8"?> <ui version"4.0&q…

Java_18 字符串中的单词反转

字符串中的单词反转 你在与一位习惯从右往左阅读的朋友发消息&#xff0c;他发出的文字顺序都与正常相反但单词内容正确&#xff0c;为了和他顺利交流你决定写一个转换程序&#xff0c;把他所发的消息 message 转换为正常语序。 注意&#xff1a;输入字符串 message 中可能会…

移动端适配方案总结之vw

1、vw/vh是什么&#xff1f; vw是&#xff1a;viewport width 视口宽度单位 vh是&#xff1a; viewport height 视口高度单位 实际开发中我们基本用vw&#xff1b; 2.相对视口的尺寸计算结果 1vw 1/100视口宽度 1vh 1/100视口高度 例如&#xff1a; 当前屏幕视口是 375像素…

数据结构---顺序表实现

目录 1.顺序表 2.动态顺序表的实现 &#xff08;4&#xff09;顺序表初始化 &#xff08;5&#xff09;顺序表销毁 &#xff08;6&#xff09;顺序表的插入 a.尾插 b.头插 &#xff08;7&#xff09;顺序表的删除 a.尾删 b.头删 &#xff08;8&#xff09;指定位置之…

【大数据存储】spark-编程

实验8-spark编程 实验&#xff1a;编写Spark应用程序&#xff08;掌握Spark应用程序的编写、编译打包和运行方法&#xff09; 1、对于两个输入文件A和B&#xff0c;编写Spark独立应用程序&#xff0c;对两个文件进行合并&#xff0c;并剔除其中重复的内容&#xff0c;得到一个…

VSCode如何调试C#代码?

1、启动VSCode&#xff1b; 一、创建项目 1、创建一个文件夹(workspace)&#xff1a; 2、进入这个文件夹 cd tt1 3、创建解决方案 dotnet new sln -o MyApp 4、进入解决方案 cd .\MyApp\ 5、创建项目&#xff08;在此假定为一个命令行的项目&#xff09; dotnet new …