程序與執行緒

乙個例子：

比如挖乙個隧道，有2種開工方法

1、單執行緒：只在山的一頭挖，直至挖到山的另一頭，從而打通隧道；

2、多執行緒：在山的兩頭挖，「同時」開工，最後在山的中間接通，從而打通隧道，這感覺肯定比1快了很多。

如果2是多執行緒，我們則只有乙個工人，就像我們的計算機中一般來說只有乙個cpu一樣。所以多執行緒不過是cpu在不同的時間片之間切換，而表現出齊頭並進的樣子。

既然挖隧道的人只有乙個，雖然我的施工方案是在山的兩頭開挖，但是由於工作的人只有乙個，所以只有讓這個人在山的兩頭跑，挖一會這頭再去挖另一頭，來回跑是要花費額外時間的（好比執行緒的切換和排程）。

那麼，我們是不是可以說，在單cpu的機器中，多執行緒反而降低了效率呢？

1.不能一概而論。在單cpu系統，比如有io等待，如果在io等待的時候，可以去做一些別的事情，避免等待的時候什麼也做不了，那多執行緒的確能提高效率；

2.現在的程式時間大多花在讀取資料上，真正的計算工作花時間還是相對少的，因此cpu很大時間表現都很閒，就像挖土效率高，運土效率低。不能因為這邊的土沒有運走，而工人就要停止挖土，多執行緒就是要充分利用它的挖土效率。

3.pc機不光只乙個cpu，cpu和其它硬體裝置一起才能完成計算，分工協作，但可能出現其中某個傢伙偷懶或效率低，導致大家都等它，閒著的其它裝置這個時候可以騰出手來幹其它活。單cpu在同一時刻只能幹一件事情，這沒有問題，問題是它並不是7243600都在幹活，其它裝置也是同樣的道理，多執行緒的目的可以最大限度的提高硬體裝置的利用率。

4.同乙個裝置可以同時(並行，互不影響)幹幾件事情，但同乙個裝置在同一時刻肯定只能幹一件事情，一般我們說並行或序列，都以時間段來看的而不是以時間點來看的，比如你一邊消遣還一邊寫**幹活，在一定的時間範圍內，你是並行的，但如果這個時間範圍劃分得非常非常短，那麼是序列的。

5.乙個cpu可以多執行緒。但是乙個單核的cpu任何時間點，都只能在做乙個任務。

所以如果只是像挖隧道這麼簡單的挖，那麼多執行緒的確沒用。

只不過很可惜，計算機不像拿鐵鍬挖隧道這麼簡單。

假設每挖5分鐘，就需要清理一下挖出來的石土。有乙個小車在清理它們。

工人只有乙個。

單執行緒的做法是：挖5分鐘。然後工人停止挖，小車清理石土的5分鐘裡，工人在等待。

2個執行緒的做發是：挖5分鐘，小車來清理石土。這5分鐘裡，工人在另一頭挖。

也不是很恰當的比喻。不過至少能說明點問題。

小車清理石土和工人挖土，就相當於磁碟io等待和cpu計算來的關係。所以工人不會等待小車清理完石土再挖土，cpu不會等著io的完成，而是去執行另乙個程序的計算任務。

so，多執行緒就好比乙個人，在等待水開的同時看報紙，而不是等水開了之後再開始看報紙。多執行緒是為了同步完成多項任務，不是為了提高執行效率，而是為了提高資源使用效率來提高系統的效率。

燒開水、看報紙就好比有乙個操作耗時，但是又不想讓這個耗時操作影響使用者體驗，這種場景的多執行緒並不是想提公升效率。android開發很多這種場景，比如從網路上拿資料的時候不想讓介面停滯，所以一般都開個執行緒去做。這種需求並不是為了提公升效率，再加上排程時間，如果是單核cpu，效率肯定是下降的。但是效率不能單從cpu滿載的角度考慮，還得考慮業務，這種方式是不是提公升了業務的效率，多執行緒模組在系統當中扮演的角色是怎樣的，效率不能執著於執行程式的效率。

同理，多程序可以理解為，在山的兩頭挖，有兩個人或者兩個以上的人同時開工，最後在山的中間接通，從而打通隧道。

多程序在一台計算機系統中使用兩個或多個cpu單元。通過利用計算機系統中可用的全部cpu核心。

多執行緒這是cpu通過同時執行多個執行緒來管理作業系統使用的能力。多執行緒的主要思想是通過將程序分成多個執行緒來實現並行性。

參考：

[1] 多執行緒為什麼可以提高效率：

[2] 多程序：

程序與執行緒

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