多線程的優(yōu)勢(shì)
盡管使用多線程有挑戰(zhàn)，但是由于使用多線程也有很多好處，我們?nèi)匀皇褂枚嗑€程。這些優(yōu)勢(shì)(好處)是：
- 更好的資源利用率
- 在一些情景下更好的程序設(shè)計(jì)
- 更具有響應(yīng)性的程序
更好的資源利用率
想象有一個(gè)在文件系統(tǒng)中讀和處理文件的程序。如果從磁盤(pán)中讀一個(gè)文件需要使用5秒鐘，處理它需要使用2秒鐘。處理兩個(gè)文件就需要：
5秒鐘用于讀文件A
2秒鐘用于處理文件A
5秒鐘用于讀文件B
2秒鐘用于處理文件B
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共14秒
當(dāng)cpu從磁盤(pán)中讀文件的時(shí)候，大部分的cpu時(shí)間被用于等待文件被磁盤(pán)中讀出(讀入內(nèi)存)。cpu在這段時(shí)間其實(shí)是非?？臻e的。它能夠做一些其他的事情。通過(guò)改變操作順序，cpu能夠被更好更有效率地利用?？匆幌孪旅孢@個(gè)順序。
5秒鐘用于讀文件A
5秒鐘用于讀文件B+2秒鐘用于處理文件A
2秒鐘用于處理文件B
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共12秒
cpu先等待讀第一個(gè)文件。然后他開(kāi)始讀第二個(gè)文件。當(dāng)?shù)诙€(gè)文件正在被讀時(shí)，cpu處理了第一個(gè)文件。記住，當(dāng)cpu等待文件從磁盤(pán)中被讀出時(shí)，cpu大部分時(shí)間都是空閑的。
一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)cpu在等待IO的時(shí)候，cpu能夠做其他事情。不僅僅局限于磁盤(pán)IO。它也可以是網(wǎng)絡(luò)IO，或者也可以是用戶在機(jī)器上面的輸入。網(wǎng)絡(luò)和磁盤(pán)IO通常情況下要比cpu和內(nèi)存IO要慢很多。
簡(jiǎn)單的程序設(shè)計(jì)
如果你曾經(jīng)在一個(gè)線程應(yīng)用中親手編寫(xiě)過(guò)上述順序的讀、處理程序，你需要跟蹤(記錄)文件的讀和處理兩種狀態(tài)。除了這個(gè)方法，你也可以開(kāi)啟兩個(gè)線程，每一個(gè)線程僅僅只對(duì)一個(gè)文件進(jìn)行讀和處理。每一個(gè)線程在等待磁盤(pán)讀指定的文件時(shí)，都會(huì)阻塞。當(dāng)一個(gè)線程等待時(shí)，其他線程可以利用cpu去處理其他已經(jīng)被讀入的文件部分。最后的結(jié)果是，磁盤(pán)一直保持忙碌狀態(tài)，讀入大量的文件到內(nèi)存中。這種方法就可以有更高的利用率無(wú)論是對(duì)于磁盤(pán)還是CPU。而且這也容易去編程，因?yàn)槊恳粋€(gè)線程都只需要跟蹤單個(gè)文件即可。
更具有響應(yīng)性的程序
另一個(gè)常見(jiàn)的目標(biāo)用于轉(zhuǎn)換一個(gè)單線程應(yīng)用到多線程應(yīng)用是為了一個(gè)完成一個(gè)更多響應(yīng)的程序。想象一個(gè)監(jiān)聽(tīng)著某些端口的服務(wù)端程序，服務(wù)于即將到來(lái)的請(qǐng)求。當(dāng)請(qǐng)求被接收了之后，他處理了請(qǐng)求然后返回去繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)。服務(wù)循環(huán)類似于下面這樣：
while(server is active){
listen for request
process request
}
如果請(qǐng)求需要很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)進(jìn)行處理，沒(méi)有新的客戶端能夠發(fā)送請(qǐng)求到服務(wù)器中在這段時(shí)間內(nèi)。僅僅只有服務(wù)器正在監(jiān)聽(tīng)的時(shí)候，請(qǐng)求能夠被接收。
另一個(gè)可替代的設(shè)計(jì)可以是監(jiān)聽(tīng)線程將請(qǐng)求傳遞給工作線程，然后立刻返回繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)。工作線程將會(huì)處理請(qǐng)求然后發(fā)送一個(gè)回復(fù)到客戶端。這個(gè)設(shè)計(jì)類似于下面這樣：
while(server is active){
listen for request
hand request to worker thread
}
通過(guò)這種方法，服務(wù)將會(huì)馬上返回繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)。這樣更多的客戶端能夠發(fā)送請(qǐng)求到服務(wù)端。服務(wù)端能夠變得更具有響應(yīng)性。
這種情況和桌面程序是一樣的。如果你點(diǎn)了一個(gè)按鈕引發(fā)了一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的任務(wù)，這個(gè)線程執(zhí)行的任務(wù)是更新窗口，按鈕和其他...但是當(dāng)這個(gè)任務(wù)執(zhí)行時(shí)，這個(gè)應(yīng)用將不會(huì)響應(yīng)。換一種方式，任務(wù)可以交給工作線程。當(dāng)工作線程忙于這個(gè)任務(wù)時(shí)，窗口線程能夠回應(yīng)其他用戶的請(qǐng)求。當(dāng)工作線程完成時(shí)，他會(huì)發(fā)送一個(gè)信號(hào)給窗口線程。這個(gè)窗口線程能夠用任務(wù)的結(jié)果來(lái)更新應(yīng)用的界面。這種帶有工作線程設(shè)計(jì)的程序變得更具有響應(yīng)性了。
ps:本人只是一個(gè)自學(xué)英語(yǔ)一段時(shí)間的初級(jí)程序猿。無(wú)論是英語(yǔ)翻譯程度，還是技術(shù)理解程度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，如果文中有翻譯不到位，或者技術(shù)理解錯(cuò)誤情況，還請(qǐng)各位指出，必定改正，也可相互學(xué)習(xí)交流。
