一、概念

并行（parallel）：同一时间，多个线程/进程同时执行。多线程的目的就是为了并行，充分利用cpu多个核心，提高程序性能

线程（threading）：线程是操作系统能够进行 运算调度的最小单位，是进程的实际运作单位。
一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并行多个线程，每条线程并行执行不同的任务。

进程（process）：进程是操作系统进行资源分配的基本单位。多个进程并行的在计算机上执行，多个线程并行的在进程中执行，
进程之间是隔离的，线程之间共享堆，私有栈空间。

CLR 为每个线程分配各自独立的 栈（stack） 空间，因此局部变量是线程独立的。

static void Main()
{
  new Thread(Go).Start();  // 在新线程执行Go()
  Go();  // 在主线程执行Go()
}

static void Go()
{
  // 定义和使用局部变量 - 'cycles'
  for (int cycles = 0; cycles < 5; cycles++) Console.Write ('?');
}

变量cycles的副本是分别在线程各自的栈中创建，因此会输出 10 个问号

??????????

线程可以通过对同一对象的引用来共享数据。例如：

static bool done = false;

static void Main()
{
  new Thread (tt.Go).Start(); // A
  Go(); // B
}

static void Go()
{
   if (!done) { 
      Console.WriteLine ("Done");
      done = true;
   }
}

这个例子引出了一个关键概念 线程安全（thread safety） ，由于并发，” Done “ 有可能会被打印两次

通过简单的加锁操作：在读写公共字段时，获得一个 排它锁（互斥锁，exclusive lock ） ，c#中使用lock即可生成 临界区（critical section）

static readonly object locker = new object();
...
static void Go()
{
  lock (locker) // B
  {
    if (!done) { 
      Console.WriteLine ("Done");
      done = true;
    }
  }
}

临界区（critical section）：在同一时刻只有一个线程能进入，不允许并发。当有线程进入临界区段时，其他试图进入的线程或是进程必须 等待或阻塞（blocking）

线程阻塞（blocking）：指一个线程在执行过程中暂停，以等待某个条件的触发来解除暂停。阻塞状态的线程不会消耗CPU资源

挂起（Suspend）：和阻塞非常相似，在虚拟内存管理的操作系统中，通常会把阻塞状态的进程的物理内存空间换出到硬盘，等需要再次运行的时候，再从硬盘换入到物理内存。描述进程没有占用实际的物理内存空间的情况，这个状态就是挂起状态。

可以通过调用Join方法等待线程执行结束，例如：

static void Main()
{
  Thread t = new Thread(Go);
  t.Start();
  t.Join();  // 等待线程 t 执行完毕
  Console.WriteLine ("Thread t has ended!");
}

static void Go()
{
  for (int i = 0; i < 1000; i++) Console.Write ("y");
}

也可以使用Sleep使当前线程阻塞一段时间：

Thread.Sleep (500);  // 阻塞 500 毫秒

Thread.Sleep(0)会立即释放当前的时间片（time slice），将 CPU 资源出让给其它线程。Framework 4.0的Thread.Yield()方法与其大致相同，不同的是Yield()只会出让给运行在相同处理器核心上的其它线程。

Sleep(0)和Yield在调整代码性能时偶尔有用，它也是一个很好的诊断工具，可以用于找出线程安全（thread safety）的问题。如果在你代码的任意位置插入Thread.Yield()会影响到程序，
基本可以确定存在 bug。

二、原理

硬件结构

运行时

  线程在内部由一个 线程调度器（thread scheduler） 管理，一般 CLR 会把这个任务交给操作系统完成。线程调度器确保所有活动的线程能够分配到适当的执行时间，并且保证那些处于等待或阻塞状态（例如，等待排它锁或者用户输入）的线程不消耗CPU时间。

  在单核计算机上，线程调度器会进行 时间切片（time-slicing） ，快速的在活动线程中切换执行。在 Windows 操作系统上，一个时间片通常在十几毫秒（译者注：默认 15.625ms），远大于 CPU 在线程间进行上下文切换的开销（通常在几微秒区间）。

  在多核计算机上，多线程的实现是混合了时间切片和 真实的并发（genuine concurrency） ，不同的线程同时运行在不同的 CPU 核心上。仍然会使用到时间切片，因为操作系统除了要调度其它的应用，还需要调度自身的线程。

  线程的执行由于外部因素（比如时间切片）被中断称为 被抢占（preempted）。在大多数情况下，线程无法控制其在什么时间，什么代码块被抢占。

  多线程同样也会带来缺点，最大的问题在于它提高了程序的复杂度。使用多个线程本身并不复杂，复杂的是线程间的交互（共享数据）如何保证安全。无论线程间的交互是否有意为之，都会带来较长的开发周期，以及带来间歇的、难以重现的 bug。因此，最好保证线程间的交互尽可能少，并坚持简单和已被证明的多线程交互设计。

  当频繁地调度和切换线程时（且活动线程数量大于 CPU 核心数），多线程会增加系统资源和 CPU 的开销，线程的创建和销毁也会增加开销。多线程并不总是能提升程序的运行速度，如果使用不当，反而可能降低速度。

标签：java,函数,学习,系统,语言,平台,方法,安装,,传递,引用 来源：

本站声明： 1. iCode9 技术分享网（下文简称本站）提供的所有内容，仅供技术学习、探讨和分享； 2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关； 3. 关于本站的所有言论和文字，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关； 4. 本站文章均是网友提供，不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属；如您发现该文章侵犯了您的权益，可联系我们第一时间进行删除； 5. 本站为非盈利性的个人网站，所有内容不会用来进行牟利，也不会利用任何形式的广告来间接获益，纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。