Ⅰ 為什麼會有多線程
可以讓計算機「同時」做多件事情,節約時間。
Ⅱ 如何深刻理解Java多線程
線程是系統調度中的最小單位,因為其擁有比進程更小的資源消耗,因此,在進行同類事情,需要進行互相的通訊等等事情的時候,都採用線程來進行處理。
對於只做固定的一件事情(比如:計算1+2+3+...+9999999)來說,其性能上不會比採用單線程的整體效率高,原因是,同時都是要做這么多運算,採用多線程的話,系統在進行線程調度的過程中喙浪費一些資源和時間,從而性能上下降。
那麼,多線程是否就沒有存在的意義了呢?答案當然不是的。多線程還是有存在的價值的,我們在寫輸入流輸出流,寫網路程序等等的時候,都會出現阻塞的情況,如果說,我們不使用多線程的話,從A中讀數據出來的時候,A因為沒有準備好,而整個程序阻塞了,其他的任何事情都沒法進行。如果採用多線程的話,你就不用擔心這個問題了。還舉個例子:游戲中,如果A角色和B角色採用同一個線程來處理的話,那麼,很有可能就會出現只會響應A角色的操作,而B角色就始終被佔用了的情況,這樣,玩起來肯定就沒勁了。
因此,線程是有用的,但也不是隨便亂用,亂用的話,可能造成性能的低下,它是有一點的適用范圍的,一般我認為:需要響應多個人的事情,從設計上需要考慮同時做一些事情(這些事情很多情況下可能一點關系都沒有,也有可能有一些關系的)。
使用多線程的時候,如果某些線程之間涉及到資源共享、互相通訊等等問題的時候,一定得注意線程安全的問題,根據情況看是不是需要使用synchronized關鍵字。
Ⅲ Python多線程是什麼意思
簡單地說就是作為可能是僅有的支持多線程的解釋型語言(perl的多線程是殘疾,PHP沒有多線程),Python的多線程是有compromise的,在任意時間只有一個Python解釋器在解釋Python bytecode。
UPDATE:如評論指出,Ruby也是有thread支持的,而且至少Ruby MRI是有GIL的。
如果你的代碼是CPU密集型,多個線程的代碼很有可能是線性執行的。所以這種情況下多線程是雞肋,效率可能還不如單線程因為有context switch
但是:如果你的代碼是IO密集型,多線程可以明顯提高效率。例如製作爬蟲(我就不明白為什麼Python總和爬蟲聯系在一起…不過也只想起來這個例子…),絕大多數時間爬蟲是在等待socket返回數據。這個時候C代碼里是有release GIL的,最終結果是某個線程等待IO的時候其他線程可以繼續執行。
反過來講:你就不應該用Python寫CPU密集型的代碼…效率擺在那裡…
如果確實需要在CPU密集型的代碼里用concurrent,就去用multiprocessing庫。這個庫是基於multi process實現了類multi thread的API介面,並且用pickle部分地實現了變數共享。
再加一條,如果你不知道你的代碼到底算CPU密集型還是IO密集型,教你個方法:
multiprocessing這個mole有一個mmy的sub mole,它是基於multithread實現了multiprocessing的API。
假設你使用的是multiprocessing的Pool,是使用多進程實現了concurrency
from multiprocessing import Pool
如果把這個代碼改成下面這樣,就變成多線程實現concurrency
from multiprocessing.mmy import Pool
兩種方式都跑一下,哪個速度快用哪個就行了。
UPDATE:
剛剛才發現concurrent.futures這個東西,包含ThreadPoolExecutor和ProcessPoolExecutor,可能比multiprocessing更簡單
Ⅳ 多線程編程的好處及在什麼情況下用多線程
CPU是以時間片的方式為進程分配CUP處理時間的,當一個進程以同步的方式去完成幾件事情時,此進程必須完成了第一件事情以後再做第二件事,如此按順序地向CPU請求完成要做的事情。在此單線程的工作模式下,如果把CUP看作是一共有100個時間片的話,CPU可能一直都只是花了其中的10個時間片來處理當前進程所要做的事情,只是用到了CPU的10%的時間片,而其他時間都白白浪費了,當然,實際上CPU的工作模式還是做完一件事以後再去做另一件事,只是CUP的處理速度非常快,很快就處理完成所請求的情事。
為了提高CPU的使用率,採用多線程的方式去同時完成幾件事情而互不幹擾,如當前進程要完成三件事情1、2、3,那麼CPU會分別用10%的時間來同時處理這3件事情,從而讓CPU的使用率達到了30%,大大地提高了CPU的利用率。多線程的好處在處理一些特殊的場合其優勢尤其明顯。比如下載文件,你要一邊下載一邊顯示進度一邊保存,在這種情況下,如果沒有用多線程的話,沒有意外的話一般都會把主線程阻塞,比如進度條的進度根本沒有隨著已下載的量而變化,堪至是整個窗體都動不了,用多線程就可以很好地解決這個問題。
這里有一個生活實例可能更好地去理解多線程:回去看你女朋友做飯,正常的話她都會把洗好的菜(肉)先放到鍋里煮,然後一邊洗別的菜或處理別的事情,如:洗碗、收拾桌台准備開飯,人還是一個人,但她同時做幾件事情,這樣就可以大大地提高效率。總的一句話就是:CPU還是要花同樣多的時間去完成所有的事情,但多線程可以讓CPU摻插地同時做多件事情,在視覺上讓用戶覺得計算機在同時幫他處理多件事情,更好地改善用戶體驗。
了解了多線程的好處以後,就要了解應該在什麼樣的情況下使用多線程技術。因為並不是說所有情況下用多線程都是好事,因為多線程的情況下,CPU還要花時間去維護,CPU處理各線程的請求時在線程間的切換也要花時間,所以一般情況下是可以不用多線程的,用了有時反而會得不償失。大多情況下,要用到多線程的主要是需要處理大量的IO操作時或處理的情況需要花大量的時間等等,比如:讀寫文件、視頻圖像的採集、處理、顯示、保存等。
Ⅳ 多線程的主要用處是什麼
多線程是指從軟體或者硬體上實現多個線程並發執行的技術,具有多線程能力的計算機因有硬體支持而能夠在同一時間執行多於一個線程,進而提升整體處理性能。具有這種能力的系統包括對稱多處理機,多核心處理器以及晶元級多處理或同時多線程處理器。在一個程序中,此獨立運行的程序片段叫作「線程」,利用其編程的概念就叫作「多線程處理」,具有多線程能力的計算機因有硬體支持而能夠在同一時間執行多於一個線程,進而提升整體處理性能。
多線程模式的作用如下:
1、一個採用了多線程技術的應用程序可以更好地利用系統資源。其主要優勢在於充分利用了CPU的空閑時間片,可以用盡可能少的時間來對用戶的要求做出響應,使得進程的整體運行效率得到較大提高,同時增強了應用程序的靈活性。
2、更為重要的是,由於同一進程的所有線程是共享同一內存,所以不需要特殊的數據傳送機制,不需要建立共享存儲區或共享文件,從而使得不同任務之間的協調操作與運行、數據的交互、資源的分配等問題更加易於解決。
3、使用線程可以把占據長時間的程序中的任務放到後台去處理。
4、用戶界面可以更加吸引人,這樣比如用戶點擊了一個按鈕去觸發某些事件的處理,可以彈出一個進度條來顯示處理的進度。
5、程序的運行速度可能加快。
6、在一些等待的任務實現上如用戶輸入、文件讀寫和網路收發數據等,線程就比較有用了。在這種情況下可以釋放一些珍貴的資源如內存佔用等等。
Ⅵ 什麼是多線程為什麼程序的多線程功能是必要的
為了解決負載均衡問題,充分利用CPU資源.為了提高CPU的使用率,採用多線程的方式去同時完成幾件事情而不互相干擾.為了處理大量的IO操作時或處理的情況需要花費大量的時間等等,比如:讀寫文件,視頻圖像的採集,處理,顯示,保存等
多線程的好處:
1.使用線程可以把占據時間長的程序中的任務放到後台去處理
2.用戶界面更加吸引人,這樣比如用戶點擊了一個按鈕去觸發某件事件的處理,可以彈出一個進度條來顯示處理的進度
3.程序的運行效率可能會提高
4.在一些等待的任務實現上如用戶輸入,文件讀取和網路收發數據等,線程就比較有用了.
多線程的缺點:
1.如果有大量的線程,會影響性能,因為操作系統需要在它們之間切換.
2.更多的線程需要更多的內存空間
3.線程中止需要考慮對程序運行的影響.
4.通常塊模型數據是在多個線程間共享的,需要防止線程死鎖情況的發生
Ⅶ 多線程是什麼
多線程(multithreading),是指從軟體或者硬體上實現多個線程並發執行的技術。具有多線程能力的計算機因有硬體支持而能夠在同一時間執行多於一個線程,進而提升整體處理性能。具有這種能力的系統包括對稱多處理機、多核心處理器以及晶元級多處理或同時多線程處理器。在一個程序中,這些獨立運行的程序片段叫作「線程」(Thread),利用它編程的概念就叫作「多線程處理」。
在計算機編程中,一個基本的概念就是同時對多個任務加以控制。許多程序設計問題都要求程序能夠停下手頭的工作,改為處理其他一些問題,再返回主進程。可以通過多種途徑達到這個目的。最開始的時候,那些掌握機器低級語言的程序員編寫一些「中斷服務常式」,主進程的暫停是通過硬體級的中斷實現的。盡管這是一種有用的方法,但編出的程序很難移植,由此造成了另一類的代價高昂問題。中斷對那些實時性很強的任務來說是很有必要的。但對於其他許多問題,只要求將問題劃分進入獨立運行的程序片斷中,使整個程序能更迅速地響應用戶的請求 。
最開始,線程只是用於分配單個處理器的處理時間的一種工具。但假如操作系統本身支持多個處理器,那麼每個線程都可分配給一個不同的處理器,真正進入「並行運算」狀態。從程序設計語言的角度看,多線程操作最有價值的特性之一就是程序員不必關心到底使用了多少個處理器。程序在邏輯意義上被分割為數個線程;假如機器本身安裝了多個處理器,那麼程序會運行得更快,毋需作出任何特殊的調校。根據前面的論述,大家可能感覺線程處理非常簡單。但必須注意一個問題:共享資源!如果有多個線程同時運行,而且它們試圖訪問相同的資源,就會遇到一個問題。舉個例子來說,兩個線程不能將信息同時發送給一台列印機。為解決這個問題,對那些可共享的資源來說(比如列印機),它們在使用期間必須進入鎖定狀態。所以一個線程可將資源鎖定,在完成了它的任務後,再解開(釋放)這個鎖,使其他線程可以接著使用同樣的資源。
Ⅷ 什麼是多線程操作
多線程的概念?
說起多線程,那麼就不得不說什麼是線程,而說起線程,又不得不說什麼是進程。
進程(Process)是計算機中的程序關於某數據集合上的一次運行活動,是系統進行資源分配和調度的基本單位,是操作系統結構的基礎。在早期面向進程設計的計算機結構中,進程是程序的基本執行實體;在當代面向線程設計的計算機結構中,進程是線程的容器。程序是指令、數據及其組織形式的描述,進程是程序的實體。
進程可以簡單的理解為一個可以獨立運行的程序單位。它是線程的集合,進程就是有一個或多個線程構成的,每一個線程都是進程中的一條執行路徑。
那麼多線程就很容易理解:多線程就是指一個進程中同時有多個執行路徑(線程)正在執行。
為什麼要使用多線程?
1.在一個程序中,有很多的操作是非常耗時的,如資料庫讀寫操作,IO操作等,如果使用單線程,那麼程序就必須等待這些操作執行完成之後才能執行其他操作。使用多線程,可以在將耗時任務放在後台繼續執行的同時,同時執行其他操作。
2.可以提高程序的效率。
3.在一些等待的任務上,如用戶輸入,文件讀取等,多線程就非常有用了。
缺點:
1.使用太多線程,是很耗系統資源,因為線程需要開辟內存。更多線程需要更多內存。
2.影響系統性能,因為操作系統需要在線程之間來回切換。
3.需要考慮線程操作對程序的影響,如線程掛起,中止等操作對程序的影響。
4.線程使用不當會發生很多問題。
總結:多線程是非同步的,但這不代表多線程真的是幾個線程是在同時進行,實際上是系統不斷地在各個線程之間來回的切換(因為系統切換的速度非常的快,所以給我們在同時運行的錯覺)。
2.多線程與高並發的聯系。
高並發:高並發指的是一種系統運行過程中遇到的一種「短時間內遇到大量操作請求」的情況,主要發生在web系統集中大量訪問或者socket埠集中性收到大量請求(例如:12306的搶票情況;天貓雙十一活動)。該情況的發生會導致系統在這段時間內執行大量操作,例如對資源的請求,資料庫的操作等。如果高並發處理不好,不僅僅降低了用戶的體驗度(請求響應時間過長),同時可能導致系統宕機,嚴重的甚至導致OOM異常,系統停止工作等。如果要想系統能夠適應高並發狀態,則需要從各個方面進行系統優化,包括,硬體、網路、系統架構、開發語言的選取、數據結構的運用、演算法優化、資料庫優化……。
而多線程只是在同/非同步角度上解決高並發問題的其中的一個方法手段,是在同一時刻利用計算機閑置資源的一種方式。
多線程在高並發問題中的作用就是充分利用計算機資源,使計算機的資源在每一時刻都能達到最大的利用率,不至於浪費計算機資源使其閑置。
3.線程的創建,停止,常用方法介紹。
1.線程的創建:
線程創建主要有2種方式,一種是繼承Thread類,重寫run方法即可;(Thread類實現了Runable介面)
另一種則是實現Runable介面,也需要重寫run方法。
線程的啟動,調用start()方法即可。 我們也可以直接使用線程對象的run方法,不過直接使用,run方法就只是一個普通的方法了。
其他的還有: 通過匿名內部類的方法創建;實現Callable介面。。。。。
2.線程常用方法:
currentThread()方法:該方法返回當前線程的信息 .getName()可以返回線程名稱。
isAlive()方法:該方法判斷當前線程是否處於活動狀態。
sleep()方法:該方法是讓「當前正在執行的線程「休眠指定的時間,正在執行的線程是指this.currentThread()返回的線程。
getId()方法:該方法是獲取線程的唯一標識。
3.線程的停止:
在java中,停止線程並不簡單,不想for。。break那樣說停就停,需要一定的技巧。
線程的停止有3種方法:
1.線程正常終止,即run()方法運行結束正常停止。
2.使用interrupt方法中斷線程。
3.使用stop方法暴力停止線程。
interrupt方法中斷線程介紹:
interrupt方法其實並不是直接中斷線程,只是給線程添加一個中斷標志。
判斷線程是否是停止狀態:
this.interrupted(); 判斷當前線程是否已經中斷。(判斷的是這個方法所在的代碼對應的線程,而不是調用對象對應的線程)
this.isInterrupted(); 判斷線程是否已經中斷。(誰調用,判斷誰)
註:.interrupted()與isInterrupted()的區別:
interrupted()方法判斷的是所在代碼對應的線程是否中斷,而後者判斷的是調用對象對應的線程是否停止
前者執行後有清除狀態的功能(如連續調用兩次時,第一次返回true,則第二次會返回false)
後者沒有清除狀態的功能(兩次返回都為true)
真正停止線程的方法:
異常法:
在run方法中 使用 this.interrupted();判斷線程終止狀態,如果為true則 throw new interruptedException()然後捕獲該異常即可停止線程。
return停止線程:
在run方法中 使用 this.interrupted();判斷線程終止狀態,如果為true則return停止線程。 (建議使用異常法停止線程,因為還可以在catch中使線程向上拋,讓線程停止的事件得以傳播)。
暴力法:
使用stop()方法強行停止線程(強烈不建議使用,會造成很多不可預估的後果,已經被標記為過時)
(使用stop方法會拋出 java.lang.ThreadDeath 異常,並且stop方法會釋放鎖,很容易造成數據不一致)
註:在休眠中停止線程:
在sleep狀態下停止線程 會報異常,並且會清除線程狀態值為false;
先停止後sleep,同樣會報異常 sleep interrupted;
4.守護線程。
希望對您有所幫助!~