為什么需要多線程？

• 并行實體共享同一個地址空間和所有可用數(shù)據(jù) 的這種能力是多進程鎖無法表達的，因為多進程具有不同的地址空間；
• 線程比進程更加輕量級，更加快速；
• 需要大量IO處理和計算時，擁有多線程，能夠很明顯地提升性能；
• 在多CPU系統(tǒng)中，多線程是有益的，在這樣的系統(tǒng)中，能夠真正實現(xiàn)物理上的多線程并行運行；

之前我們學習了線程庫內置函數(shù)的一些使用，接下來我們來討論多線程在并發(fā)執(zhí)行過程中的一些問題，我們采取訪問同一塊內存的方式來探究。

多線程的優(yōu)點

• 加快程序響應速度；
• 當前無需要處理的任務時，可將處理器時間讓給其他任務；
• 占用大量處理時間的任務可以定期將處理器時間讓給其他任務；
• 可以隨時停止任務；
• 可以分別設置各個任務的優(yōu)先級以優(yōu)化性能；

最佳應用場景

• 耗時或大量占用處理器的任務阻塞用戶界面操作；
• 各個任務必須等待外部資源；（如遠程連接或INternet連接）

多線程的缺點

• 等候使用共享資源時會使得程序的運行速度變慢，這些共享資源主要是獨占性資源，如打印機；
• 對線程進行管理需要額外的CPU開銷；
• 線程的死鎖，即較長時間等待或資源競爭，
• 對公有變量的同時讀或寫往往會產(chǎn)生無法預知的錯誤

驗證思路

對同一個全局變量（初始值為0），使用五個線程函數(shù)進行++操作，每個線程函數(shù)++1000次，因此，我們5個線程就應該++5000次，最后該全局變量的值應該為5000。

然而不同次的嘗試執(zhí)行，卻發(fā)現(xiàn)最終wg的值有時候是5000，有時候又是4997,4998。 

原因是：

我們對wg++，并不是原子操作，轉換為指令，有多條指令構成，計算機執(zhí)行的二進制的指令對變量的自增這一操作分了很多步驟，比如有兩條線程對wg++

但是++不是一下子可以完成，先將val讀過來，再++,再讀回去，這個操作還沒結束，另外一個線程也把wg讀過來，++,再讀回去。有可能兩個線程對wg=1;進行加加，最后值卻為2。

我們不能僅僅停留在代碼層面考慮問題，我們還需要考慮代碼運行的環(huán)境，觀察我們虛擬機的設置發(fā)現(xiàn)：有4個處理器，至少有兩個處理器有處理其他線程，存在一個線程放在2個處理器上的情況，同時訪問，出現(xiàn)小于5000的概率比較高，這也是因為并行執(zhí)行引起的。

調成1個處理器，此時的5個線程，只有1個線程執(zhí)行，其余4個肯定沒有執(zhí)行，不出現(xiàn)同時執(zhí)行兩個線程的情況。

出現(xiàn)小于5000的概率很小（這個原因是，把val值1讀過來，還沒來得及++回去，這個時候時間片到了，發(fā)生了切換，換到其余線程，讀過來還是1，加加，現(xiàn)場恢復，還是1進行加加，這種場景出現(xiàn)的概率非常?。?個處理器不能并行的。

總結

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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