多线程

作者：pansz
链接：https://www.zhihu.com/question/19901763/answer/13299543
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这么解释问题吧：

1。单进程单线程：一个人在一个桌子上吃菜。
2。单进程多线程：多个人在同一个桌子上一起吃菜。
3。多进程单线程：多个人每个人在自己的桌子上吃菜。

多线程的问题是多个人同时吃一道菜的时候容易发生争抢，例如两个人同时夹一个菜，一个人刚伸出筷子，结果伸到的时候已经被夹走菜了。。。此时就必须等一个人夹一口之后，在还给另外一个人夹菜，也就是说资源共享就会发生冲突争抢。


1。对于 Windows 系统来说，【开桌子】的开销很大，因此 Windows 鼓励大家在一个桌子上吃菜。因此 Windows 多线程学习重点是要大量面对资源争抢与同步方面的问题。


2。对于 Linux 系统来说，【开桌子】的开销很小，因此 Linux 鼓励大家尽量每个人都开自己的桌子吃菜。这带来新的问题是：坐在两张不同的桌子上，说话不方便。因此，Linux 下的学习重点大家要学习进程间通讯的方法。

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补充：有人对这个开桌子的开销很有兴趣。我把这个问题推广说开一下。

开桌子的意思是指创建进程。开销这里主要指的是时间开销。
可以做个实验：创建一个进程，在进程中往内存写若干数据，然后读出该数据，然后退出。此过程重复 1000 次，相当于创建/销毁进程 1000 次。在我机器上的测试结果是： 
UbuntuLinux：耗时 0.8 秒 
Windows7：耗时 79.8 秒 
两者开销大约相差一百倍。

这意味着，在 Windows 中，进程创建的开销不容忽视。换句话说就是，Windows 编程中不建议你创建进程，如果你的程序架构需要大量创建进程，那么最好是切换到 Linux 系统。

大量创建进程的典型例子有两个，一个是 gnu autotools 工具链，用于编译很多开源代码的，他们在 Windows 下编译速度会很慢，因此软件开发人员最好是避免使用 Windows。另一个是服务器，某些服务器框架依靠大量创建进程来干活，甚至是对每个用户请求就创建一个进程，这些服务器在 Windows 下运行的效率就会很差。这"可能"也是放眼全世界范围，Linux 服务器远远多于 Windows 服务器的原因。

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再次补充：如果你是写服务器端应用的，其实在现在的网络服务模型下，开桌子的开销是可以忽略不计的，因为现在一般流行的是按照 CPU 核心数量开进程或者线程，开完之后在数量上一直保持，进程与线程内部使用协程或者异步通信来处理多个并发连接，因而开进程与开线程的开销可以忽略了。

另外一种新的开销被提上日程：核心切换开销。

现代的体系，一般 CPU 会有多个核心，而多个核心可以同时运行多个不同的线程或者进程。

当每个 CPU 核心运行一个进程的时候，由于每个进程的资源都独立，所以 CPU 核心之间切换的时候无需考虑上下文。

当每个 CPU 核心运行一个线程的时候，由于每个线程需要共享资源，所以这些资源必须从 CPU 的一个核心被复制到另外一个核心，才能继续运算，这占用了额外的开销。换句话说，在 CPU 为多核的情况下，多线程在性能上不如多进程。

因而，当前面向多核的服务器端编程中，需要习惯多进程而非多线程。

同样以吃饭举例子，假设很多人需要吃饭吃饭，桌子不够，那么桌子就是紧缺资源。单线程就是整个餐厅只有一个单人桌，这个人吃完了，下一个人轮上。但大餐馆用的可能是八仙桌(好吧我比较喜欢这种古代的方正桌子)，同时能容纳八个人吃饭，这就是多线程:从一次一个变成了一次多个或者多次多个。如何安排吃饭顺序对程序员来说是个巨大的挑战，主要问题在于对资源-桌子的安排上，举例说明:
1.死锁-大家都在等着吃饭，但需要特定条件才能开吃:桌一等着桌二的碗，桌二等着桌三的筷子，桌三呢，等着桌一的勺。于是这三桌就都不能吃饭。
2.非原子变量更新-空闲桌子的数字是要加以保护的，类似于特定人员才能修改，假如没有保护，空桌子一会儿是四个，一会儿是五个，最终的数字往往是不正确的，服务员要被玩死-这就是多线程的加锁操作。
还有其他几种，就不多说了，多线程的调度和使用是一个坑，是否能用好是程序员水平高低的一个标志。

作者：韩葆-逸松
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