理解:多线程技术是现代计算中的一项核心技术,它允许操作系统或者程序同时执行多个任务或者进程。在多线程中,"线程"是最小的执行单位,而它又包含在进程中,通常一个进程可以包含多个线程(进程>线程),所有线程共享进程资源。这种技术可以提高计算机系统的并行性能和吞吐量。软件开发人员可以使用各种编程语言(如Java, C++, Python等)提供的线程库来创建和控制线程,进行并发编程,以此来提高程序性能,实现同时执行多个任务形象理解:《假设我现在参加考试,用到手脑眼睛等等身体器官。所以可以形象理解 参加考试是进程,手脑眼睛等被称为线程》




应用:支持的平台:有如下的软件平台,硬件平台中很多处理器都是支持多线程的,比如AMD和INTEL的处理器。

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区分

多线程和超线程:前者是利用处理器处理频率高的特性进行轮询处理(软件层)或真有多个物理核心(硬件层)来实现多个线程“同时“进行,而超线程(硬件层)主要是用于单核来模拟出两个虚拟内核,来压榨它的性能,很像某些老板。

多线程这是一种通用的编程和执行模型,可以在操作系统层面或者应用程序层面实现。它通过创建多个线程来允许进程进行并发处理,即使运行在单核处理器上,操作系统也可以通过时间分片方法来实现多个线程交替执行,从而给用户一种同时进行多个任务的错觉。在多核处理器上,多线程可以更有效利用多核的优势,允许同时在不同核心上执行多个线程。

超线程:这是英特尔开发的一种硬件级别的技术,用于在单个物理处理器核心模拟出两个逻辑核心。操作系统和应用程序会将这种单个核心的两个逻辑核心视为两个独立的处理器来使用。这样,CPU可以更有效地组织和调度工作,尤其是当一个逻辑核心等待某些事件(比如等待内存读取)而空闲时,另一个逻辑核心可以继续处理其他任务。这玩意儿是要依赖于硬件的。超线程是一种用来改善多线程执行效率的特定硬件技术。


多线程和多核心:多核心明显是硬件层的技术,多线程是软件层的技术,因为它并不依赖于具体的硬件技术,可以在单核、多核处理器上,有或没有超线程支持的情况下实现。

多核心:指的是一个物理处理器内包含多个独立的核心,每个核心都能独立处理指令。多核处理器可以同时运行多个线程,真正实现了硬件级别的并行处理。通常一个核心可以执行一个线程




挑战


  1. 线程安全(Thread Safety):当多个线程并发访问或修改同一数据时,要确保数据的完整和一致。
  2. 死锁(Deadlock):多个线程相互等待对方持有的资源释放,导致所有线程都无法继续执行。
  3. 资源竞争(Resource Contention):多个线程争夺有限资源,如CPU时间片、内存等。
  4. 上下文切换(Context Switching)开销:线程切换太频繁会增加系统的开销,可能会影响性能。

这就需要编程人员设置相应的互斥锁、信号量、条件变量来解决了!