多執行緒樣例

我們用工人卸貨舉例：有一集裝箱的貨物等待卸車，共100個箱子，一個工人一次只能搬一個箱子。

1. 如果只有一個工人，那麼該工人需要搬運100次，而且是不停歇的搬運。
2. 如果有5個或者10個工人，那麼平均每個工人只需要搬運20或者10次就可以了。
3. 甚至有100個工人，那麼貨物可以立刻被立刻搬空。
   從上面的例子中，我們可以看出，如果想盡快的搬運貨物，最簡單的辦法就是增加搬運工人。

執行緒與程序的區別：

(1) 程序：一個具有獨立執行環境的單元，擁有基本的、私有的執行環境和資源，尤其是記憶體空間。重點在系統排程和單獨的單位。
 一個程序可以看做我們電腦上執行的一個程式或者應用程式，例如你的chorm瀏覽器可以看做一個程序。
(2) 執行緒：輕量型的程序，是CPU排程和分派的基本單位，比程序更小的能獨立執行的基本單位，執行緒自己基本上不擁有系統資源，
(3) 上述的搬運集裝箱就可以看做一個執行緒和程序，搬運工人是執行緒，而搬運貨物可以看做是程序。
因此在多個執行緒訪問記憶體資源(共同物件、資源)的時候，需要特殊處理。在執行時，只是暫用一些計數器、暫存器和棧 。  
 

程序和執行緒的關係

1、一個執行緒只能屬於一個程序，而一個程序可以有多個執行緒，但至少有一個執行緒（通常說的主執行緒）。
2、資源分配給程序，同一程序的所有執行緒共享該程序的所有資源，因此當程序中的一個執行緒出現OOM，那麼這個程序的所有執行緒都結束執行。
3、執行緒在執行過程中，需要協作同步。不同程序的執行緒間要利用訊息通訊的辦法實現同步。
4、處理機分給執行緒，即真正在處理機上執行的是執行緒。
5、執行緒是指程序內的一個執行單元，也是程序內的可排程實體。  

從三個角度來剖析二者之間的區別
1、排程：執行緒作為排程和分配的基本單位(由cpu進行排程)，程序作為擁有資源的基本單位(由系統進行排程)。
2、併發性：不僅程序之間可以併發執行，同一個程序的多個執行緒之間也可以併發執行。
3、擁有資源：程序是擁有資源的一個獨立單位，執行緒不擁有系統資源，但可以訪問隸屬於該程序的資源。

為什麼使用多執行緒

1. 利用多核CPU
   現在的cpu都是多核，如果只有一個執行緒的話，那麼該執行緒只能執行在單一cpu上，那麼就造成了浪費。因此通過執行在不同cpu上的執行緒，提高效率。
   說明：以前作業系統中學的單核的多執行緒實現，其實是偽多執行緒，實際在執行的只是一個執行緒，通過cpu的時間片劃分，切換執行緒執行，實現看起來是多個執行緒執行。但是因為只有一個cpu，同一時刻只有一個執行緒執行。
   cpu的多核同樣帶來一個問題，這也算是多執行緒帶來的問題：執行緒的通訊、公共資源的訪問。

2. 解決單核cpu的阻塞，這個主要是單核cpu時，如果只有一個執行緒，那麼當該執行緒因為網路問題，或者其他原因。

3. 便於建模
   這是另外一個沒有這麼明顯的優點了。假設有一個大的任務A，單執行緒程式設計，那麼就要考慮很多，建立整個程式模型比較麻煩。但是如果把這個大的任務A分解成幾個小任務，任務B、任務C、任務D，分別建立程式模型，並通過多執行緒分別執行這幾個任務，那就簡單很多了。

總結

多執行緒的最直接的意義就是：

1. 最大程度的利用多核cpu。因為cpu排程的底層是執行緒，因此如果是4核cpu，那麼只有一個執行緒的話，那麼永遠有3個cpu是浪費的。
2. 讓cpu做更有意義的工作，這個後續講。