第2章 并發(fā)編程的其他基礎(chǔ)知識(shí)

2.1 什么是多線程并發(fā)編程

首先要澄清并發(fā)和并行的概念，并發(fā)是指同一個(gè)時(shí)間段內(nèi)多個(gè)任務(wù)同時(shí)都在執(zhí)行，并且都沒有執(zhí)行結(jié)束，而并行是說在單位時(shí)間內(nèi)多個(gè)任務(wù)同時(shí)在執(zhí)行。并發(fā)任務(wù)強(qiáng)調(diào)在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)同時(shí)執(zhí)行，而一個(gè)時(shí)間段由多個(gè)單位時(shí)間累積而成，所以說并發(fā)的多個(gè)任務(wù)在單位時(shí)間內(nèi)不一定同時(shí)在執(zhí)行。在單CPU的時(shí)代多個(gè)任務(wù)都是并發(fā)執(zhí)行的，這是因?yàn)閱蝹€(gè)CPU同時(shí)只能執(zhí)行一個(gè)任務(wù)。在單CPU時(shí)代多任務(wù)是共享一個(gè)CPU的，當(dāng)一個(gè)任務(wù)占用CPU運(yùn)行時(shí)，其他任務(wù)就會(huì)被掛起，當(dāng)占用CPU的任務(wù)時(shí)間片用完后，會(huì)把CPU讓給其他任務(wù)來使用，所以在單CPU時(shí)代多線程編程是沒有太大意義的，并且線程間頻繁的上下文切換還會(huì)帶來額外開銷。

圖2-1所示為在單個(gè)CPU上運(yùn)行兩個(gè)線程，線程A和線程B是輪流使用CPU進(jìn)行任務(wù)處理的，也就是在某個(gè)時(shí)間內(nèi)單個(gè)CPU只執(zhí)行一個(gè)線程上面的任務(wù)。當(dāng)線程A的時(shí)間片用完后會(huì)進(jìn)行線程上下文切換，也就是保存當(dāng)前線程A的執(zhí)行上下文，然后切換到線程B來占用CPU運(yùn)行任務(wù)。

圖2-1

圖2-2所示為雙CPU配置，線程A和線程B各自在自己的CPU上執(zhí)行任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了真正的并行運(yùn)行。

圖2-2

而在多線程編程實(shí)踐中，線程的個(gè)數(shù)往往多于CPU的個(gè)數(shù)，所以一般都稱多線程并發(fā)編程而不是多線程并行編程。