1.線程的概念

進(jìn)程概念

是處于執(zhí)行期的程序以及它所管理的資源（如打開的文件、掛起的信號、進(jìn)程狀態(tài)、地址空間等等）的總稱，從操作系統(tǒng)核心角度來說，進(jìn)程是操作系統(tǒng)調(diào)度除CPU時間片外進(jìn)行的資源分配和保護(hù)的基本單位，它有一個獨(dú)立的虛擬地址空間，用來容納進(jìn)程映像(如與進(jìn)程關(guān)聯(lián)的程序與數(shù)據(jù))，并以進(jìn)程為單位對各種資源實施保護(hù)，如受保護(hù)地訪問處理器、文件、外部設(shè)備及其他進(jìn)程(進(jìn)程間通信)，linux系統(tǒng)都是通過task_struct結(jié)構(gòu)來管理的，task_struct也被稱為“進(jìn)程描述符”。

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線程是在進(jìn)程中產(chǎn)生的一個執(zhí)行單元，是CPU調(diào)度和分配的最小單元，其在同一個進(jìn)程中與其他線程并行運(yùn)行，他們可以共享進(jìn)程內(nèi)的資源，比如內(nèi)存、地址空間、打開的文件等等。

線程是CPU調(diào)度和分派的基本單位，

進(jìn)程是分配資源的基本單位。

那到底如何理解進(jìn)程和線程呢？

假定工廠的電力有限，一次只能供給一個或少量幾個車間使用。也就是說，一部分車間開工的時候，其他車間都必須停工。背后的含義就是，單個CPU一次只能運(yùn)行一個任務(wù)，多個CPU能夠運(yùn)行少量任務(wù)。

進(jìn)程就好比工廠的車間，它代表CPU所能處理的單個任務(wù)。就好比工廠給與車間配備一定的裝備、辦公場所和工人。

一個車間里，可以有很多工人。他們協(xié)同完成一個任務(wù)。

線程就好比車間里的工人。一個進(jìn)程可以包括多個線程，他們協(xié)同完成某一個任務(wù)。

線程是CPU調(diào)度和分派的基本單位，而進(jìn)程是分配資源的基本單位。

創(chuàng)建線程的方法

int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,

void *(*start_routine) (void *), void *arg);

Thread : 線程標(biāo)識符；

attr：線程的屬性，如果為NULL表示使用默認(rèn)的屬性值，一般填寫NULL就夠了，默認(rèn)的屬性為非綁定、非分離、缺省的堆棧、與父進(jìn)程同樣級別的優(yōu)先級。對屬性的設(shè)置在創(chuàng)建線程之前，先用pthread_attr_init初始化，然后調(diào)用相關(guān)接口設(shè)置屬性，

√__detachstate：分離性，表示新線程是否與進(jìn)程中其他線程脫離同步。

√__schedpolicy：主要包括SCHED_OTHER（正常、非實時）、SCHED_RR（實時、輪轉(zhuǎn)法）和SCHED_FIFO（實時、先入先出）三種，缺省為SCHED_OTHER，后兩種調(diào)度策略僅對超級用戶有效。運(yùn)行時可以用過pthread_setschedparam()來改變。

√__schedparam：設(shè)置線程的優(yōu)先級。SCHED_OTHER是不支持優(yōu)先級使用的，而SCHED_FIFO和SCHED_RR支持優(yōu)先級的使用，他們分別為1和99，數(shù)值越大優(yōu)先級越高。是不是優(yōu)先級越高就一定優(yōu)先執(zhí)行？

√__inheritsched：表示是否采用__schedpolicy指定的調(diào)度策略。

√__scope：綁定性，牽扯到輕進(jìn)程的概念，線程的調(diào)用實際是依附在輕進(jìn)程上調(diào)用的。

start_routine : 線程函數(shù)的名

arg：傳遞給start_routine的參數(shù)

成功返回0，否則返回錯誤碼，此時thread的值是未被定義的

線程的終止

√ 從線程函數(shù)return，這是最推薦的辦法。

√ 一個線程可以調(diào)用pthread_cancel終止同一進(jìn)程中的另一個線程：

int pthread_cancel(pthread_t thread);

√ 線程可以調(diào)pthread_exit終自己；

√ 調(diào)用pthread_kill發(fā)送一個信號終止同一進(jìn)程中的另一個線程；

線程的回收

int pthread_join(pthread_t tid, void **status);

pthread_join()函數(shù)會一直阻塞調(diào)用線程，直到指定的線程tid終止。當(dāng)pthread_join()返回之后，應(yīng)用程序可回收與已終止線程關(guān)聯(lián)的任何數(shù)據(jù)存儲空間，但是還有一些線程，更喜歡自己來清理退出 的狀態(tài)，他們也不愿意主線程調(diào)用pthread_join來等待他們。我們將這一類線程的屬性稱為detached（分離的）。

2.為什么需要多線程

避免阻塞

大家知道，單個進(jìn)程只有一個主線程，當(dāng)主線程阻塞的時候，整個進(jìn)程也就阻塞了，無法再去做其它的一些功能了。

避免CPU空轉(zhuǎn)

應(yīng)用程序經(jīng)常會涉及到RPC，數(shù)據(jù)庫訪問，磁盤IO等操作，這些操作的速度比CPU慢很多，而在等待這些響應(yīng)時，CPU卻不能去處理新的請求，導(dǎo)致這種單線程的應(yīng)用程序性能很差。

提升效率

一個進(jìn)程要獨(dú)立擁有4GB的虛擬地址空間，而多個線程可以共享同一地址空間，線程的切換比進(jìn)程的切換要快得多。

3.多線程會帶來什么問題

車間的空間是工人們共享的，比如許多房間是每個工人都可以進(jìn)出的。這象征一個進(jìn)程的內(nèi)存空間是共享的，每個線程都可以使用這些共享內(nèi)存。

如果一個廁所只能容納一個人，那有多個人要上廁所怎么辦？

也就是說對多個線程共享的內(nèi)存進(jìn)行讀寫時需要做好某種機(jī)制使得有秩序低訪問。

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