2023-07-14 多线程加深理解

我们用一个例子来阐述线程、核心和函数之间的关系,假设有遛狗、扫地两类工作要做:

遛狗就是为狗系上绳子然后牵着它在小区里溜达一圈,这句话就描述了遛狗的逻辑,即对应到函数定义,它是一个对应到设计的静态的概念

每项工作,最终需要人去做,人就对应到硬件:CPU/Core/VCore,是任务被完成的物质基础

那什么对应软件线程? 任务拆分。

一个例子

假设现在有2条狗需要遛、3个房间需要打扫。可以把遛狗拆成2个任务,一个任务是遛小狗,另一个任务是遛大狗;打扫房间拆分为3个任务,3个房间对应3个任务,执行这样的拆分策略后,将会产生2+3=5个任务。但如果只有2个人,2个人无法同时做5件事,让某人在某时干某事由调度系统负责。

如果张三在遛小狗,那就对应一个线程被执行,李四在扫房间A,则表示另一个线程在执行中,可见线程是一个动态的概念。

软件线程不会一直处于执行中,原因是多方面的。上述例子是因为人手不够,所以遛大狗的任务还处于等待被执行的状态,其他的原因包括中断、抢占、条件依赖等。比如李四扫地过程中接到一个电话,他需要去处理更紧急的事情(接电话),则扫地这个事情被挂起,李四打完电话后继续扫地,则这个线程会被继续执行。

如果只有1个人,则上述5个任务依然可以被依次或交错完成,所以多线程是一个编程模型,多线程并不一定需要多CPU多Core,单CPU单Core系统依然可以运行多线程程序(虽然最大化利用多CPU多Core的处理能力是多线程程序设计的一个重要目标)。1个人无法同时做多件事,单CPU/单Core也不可以,操作系统通过时间分片技术应对远多于CPU/Core数的多任务执行的挑战。也可以把有些任务只分配给某些人去完成,这对应到CPU亲和性和绑核。

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