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多線程多進程編程,cmake

很多朋友對于多線程多進程編程和cmake不太懂,今天就由小編來為大家分享,希望可以幫助到大家,下面一起來看看吧!

c+多進程與多線程性能對比

C++多進程和多線程都可以實現(xiàn)并發(fā)編程,但它們的性能有所不同。多進程采用的是進程間通信(IPC)機制,需要進行大量的內存分配和數(shù)據(jù)拷貝,因此,其性能相比多線程略遜一籌。

而多線程采用的是線程間通信(IPC)機制,其數(shù)據(jù)共享更加容易,可以有效地降低內存訪問的頻率,因此,在性能上要優(yōu)于多進程。

但多線程存在競態(tài)條件和死鎖等潛在問題,需要進行鎖機制和同步機制的設計與甄別。因此,在應用場景和架構設計上需要做出合理選擇。

如何理解應用Java多線程與并發(fā)編程

你好,很高興回答你的問題!下面是Java多線程與并發(fā)編程詳解整合,希望對你有所幫助!

一、多線程三大特性

多線程有三大特性:原子性、可見性、有序性。

原子性

(跟數(shù)據(jù)庫的事務特性中的原子性類似,數(shù)據(jù)庫的原子性體現(xiàn)是dml語句執(zhí)行后需要進行提交):理解:即一個操作或多個操作,要么全部執(zhí)行并且執(zhí)行的過程中不會被任何因素打斷,要么都不執(zhí)行。一個很經(jīng)典的例子就是銀行賬戶轉賬問題:比如從賬戶A向賬戶B轉5000元,那么必然包括2個操作:從賬戶A減去5000元,往賬戶B加上5000元。這2個操作必須要具備原子性才能保證不出現(xiàn)一些意外的問題。我們操作數(shù)據(jù)也是如此,比如i=i+1;其中就包括,讀取i的值,計算i,寫入i。這行代碼在Java中是不具備原子性的,則多線程運行肯定會出問題,所以也需要我們使用同步synchronized和lock鎖這些東西來確保這個特性了。原子性其實就是保證數(shù)據(jù)一致、線程安全一部分,

可見性:

可見性是與java內存模型息息相關的。當多個線程訪問同一個變量時,一個線程修改了這個變量的值,其他線程能夠立即看得到修改的值。若兩個線程在不同的cpu,那么線程1改變了i的值還沒刷新到主存,線程2又使用了i,那么這個i值肯定還是之前的,線程1對變量的修改線程2沒有看到,這就是可見性問題。

有序性:

理解:程序執(zhí)行的順序按照代碼的先后順序執(zhí)行。一般來說,處理器為了提高程序運行效率,可能會對輸入代碼進行優(yōu)化,它不保證程序中各個語句的執(zhí)行先后順序同代碼中的順序一致,但是它會保證程序最終執(zhí)行結果和代碼順序執(zhí)行的結果是一致的。

二、Java內存模型

jvm的內存結構為:堆、棧、方法區(qū),不同于java的內存模型,Java的內存模型是關于多線程相關的。

理解:共享內存模型指的是Java內存模型(簡稱JMM),JMM決定一個線程對共享變量的寫入時,能對另一個線程可見。從抽象的角度來看,JMM定義了線程和主內存之間的抽象關系:線程之間的共享變量存儲在主內存(mainmemory)中(局部變量不會存儲在),每個線程都有一個私有的本地內存(localmemory),本地內存中存儲了該線程以讀/寫共享變量的副本。本地內存是JMM的一個抽象概念,并不真實存在。它涵蓋了緩存、寫緩沖區(qū)、寄存器以及其他的硬件和編輯器優(yōu)化。

總結:什么是Java內存模型:java內存模型簡稱jmm,定義了一個線程對另一個線程可見。共享變量存放在主內存中,每個線程都有自己的本地內存,當多個線程同時訪問一個數(shù)據(jù)的時候,可能本地內存沒有及時刷新到主內存,所以就會發(fā)生線程安全問題。

三、Volatile關鍵字

Volatile關鍵字的作用:變量在多個線程之間可見。

Volatile關鍵字是非原子性的,不能保證數(shù)據(jù)的原子性,只是能夠把解決立馬刷新到主內存中,不能解決并發(fā)問題。

如果想要保證數(shù)據(jù)的原子性,解決并發(fā)問題,需要使用并發(fā)包里的AutomicInteger原子類。

volatile與synchronized區(qū)別:僅靠volatile不能保證線程的安全性(原子性)。

1.volatile輕量級,只能修飾變量。synchronized重量級,還可修飾方法。2.volatile只能保證數(shù)據(jù)的可見性,不能用來同步,因為多個線程并發(fā)訪問volatile修飾的變量不會阻塞。四、TreadLocal1.什么是ThreadLocal?

ThreadLocal提高一個線程的局部變量,訪問某個線程擁有自己局部變量。

當使用ThreadLocal維護變量時,ThreadLocal為每個使用該變量的線程提供獨立的變量副本,所以每一個線程都可以獨立地改變自己的副本,而不會影響其它線程對應的副本。

ThreadLocal接口方法有4個:

voidset(Objectvalue)設置當前線程的線程局部變量的值;publicObjectget()該方法返回當前線程所對應的線程局部變量;publicvoidremove()將當前線程局部變量的值刪除,目的是為了減少內存的占用,該方法是JDK5.0新增的方法。需要指出的是,當線程結束后,對應該線程的局部變量將自動被垃圾回收,所以顯式調用該方法清除線程的局部變量并不是必須的操作,但它可以加快內存的回收速度;protectedObjectinitialValue()返回該線程局部變量的初始值,該方法是一個protected的方法,顯然是為了讓子類覆蓋而設計的。這個方法是一個延遲調用方法,在線程第1次調用get()或set(Object)時才執(zhí)行,并且僅執(zhí)行1次。ThreadLocal中的缺省實現(xiàn)直接返回一個null。2.ThreadLocal底層實現(xiàn)原理:

ThreadLocal通過Thread.currentThread();獲取當前線程

操作map集合:ThreadLocalMap

voidset(Objectvalue)就是Map.put(“當前線程”,值);

publicObjectget()就是獲取ThreadLocalMap然后操作后返回。

五、線程池

1.為什么要使用線程池?

因為要通過線程池來管理線程,啟動或者停止一個線程非常耗費資源,所以將線程交給線程池來管理能夠節(jié)約內存。一般在企業(yè)開發(fā)當中我們都使用線程池,通過spring去整合線程池,異步注解。

2.什么是線程池?

線程池是指在初始化一個多線程應用程序過程中創(chuàng)建一個線程集合,然后在需要執(zhí)行新的任務時重用這些線程而不是新建一個線程。線程池中線程的數(shù)量通常完全取決于可用內存數(shù)量和應用程序的需求。然而,增加可用線程數(shù)量是可能的。線程池中的每個線程都有被分配一個任務,一旦任務已經(jīng)完成了,線程回到池子中并等待下一次分配任務。

3.線程池作用:

基于以下幾個原因,在多線程應用程序中使用線程池是必須的:

1.線程池改進了一個應用程序的相應時間。由于線程池中的線程已經(jīng)準備好且等待被分配任務,應用程序可以直接拿來使用而不用新建一個線程。2.線程池節(jié)省了CLR為每個短生命周期任務創(chuàng)建一個完整的線程開銷并可以在任務完成后回收資源。3.線程池根據(jù)當前在系統(tǒng)中運行的進程來優(yōu)化線程時間片。4.線程池允許我們開啟多個任務而不用為每個線程設置屬性。5.線程池允許我們?yōu)檎趫?zhí)行任務的程序參數(shù)傳遞一個包含狀態(tài)信息的對象引用。6.線程池可以用來解決處理一個特定請求最大線程數(shù)量限制問題。

4.線程池四種創(chuàng)建方式:

java通過Executors(jdk1.5的并發(fā)包)提供四種線程池,分別為:

1.newCachedThreadPool創(chuàng)建一個可緩存線程池,如果線程池長度超過處理需要,可靈活回收空閑線程,若無可回收,則新建線程。2.newFixedThreadPool創(chuàng)建一個定長線程池,可控制線程最大并發(fā)數(shù),超出的線程會在隊列中等待。3.newScheduledThreadPool創(chuàng)建一個定長線程池,支持定時及周期性任務執(zhí)行4.newSingleThreadExecutor創(chuàng)建一個單線程化的線程池,它只會用唯一的工作線程來執(zhí)行任務,保證所有任務按照指定順序(FIFO,LIFO,優(yōu)先級)執(zhí)行。

總結:newCachedThreadPool創(chuàng)建的線程,線程池為無限大,當執(zhí)行第二個任務時第一個任務已經(jīng)完成,會復用執(zhí)行第一個任務的線程,而不用每次新建線程。newFixedThreadPool每次執(zhí)行傳入?yún)?shù)大小個線程,其他線程在等待(企業(yè)中用的不多)。newScheduledThreadPool使用schedule方法創(chuàng)建單位時間的延遲線程池。

Java初學有必要深入多線程編程嗎,如何學習

多線程作為JAVA學習的主要難點之一,有開發(fā)復雜,出現(xiàn)問題難以復現(xiàn)等特性,但卻是不得不掌握的知識點,因為JAVA中使用多線程的場景實在是太多了。

先看下多線程(所有語言)的發(fā)展背景:早期的計算器都是單核CPU,想要獲得更高的性能只能是擴展硬件(摩爾定律),但是很快硬件的發(fā)展達到了瓶頸,要提高計算能力只能是橫向擴展(增加計算機CPU核心,現(xiàn)在也沒有單核心的計算機了吧),因為一個CPU在同一個時間點上只能處理一個線程,現(xiàn)在的服務器少則16核,如果使用單線程編程,相當于你只用了1/16的CPU資源,暴殄天物!所以多線程是很有必要學習的。

多線程可以用來在什么場景使用呢?

1,密集型計算:將一個大任務進行拆分,使用多線程進行執(zhí)行,假設從1加到100萬,你單線程需要8分鐘,然后你分為16個線程做計算(半分鐘),加上匯總的時間和創(chuàng)建銷毀線程的時間,不會超過一分鐘,7分鐘喝咖啡足夠了吧。

下載大文件的時候拆分成幾個小文件,充分利用帶寬!

2,異步調用:多線程和異步不是一個概念,但是異步一定是多線程的,如果是同步調用發(fā)生阻塞的時候,CPU資源就浪費了,但如果是異步,可以執(zhí)行別的線程,提高CPU使用率!

3,web容器技術:一個請求使用一個線程去處理(多數(shù)容器已棄用,改用netty架構,一個線程遍歷連接,分發(fā)給線程池進行任務處理)

4,線程池:例如數(shù)據(jù)庫連接池,JAVA中的線程池等,線程池創(chuàng)建多個線程來處理數(shù)據(jù),避免頻繁創(chuàng)建線程的開銷!

5,批處理:用于多個batch任務可并行處理,batch任務中的job可并行處理的情況!

可以說多線程代表著高效率的運行程序,所以有很大的理由學習好多線程!

怎么學好多線程呢?

①,明白計算機原理:多核CPU的運行方式,線程執(zhí)行,什么時候容易阻塞,寄存器,內存(可對照理解JAVA內存模型)等!

②,線程基本操作:線程的創(chuàng)建,實現(xiàn),開始線程,掌握線程狀態(tài),線程中斷,線程休眠與喚醒等!

③,掌握多線程常用技術:線程池的幾種創(chuàng)建方式,使用synchonize,讀寫鎖等加鎖操作,使用阻塞隊列實現(xiàn)順序執(zhí)行,使用threadlocal實現(xiàn)線程本地變量,使用future實現(xiàn)異步回調,使用fork-join框架并行處理任務,JAVA8的并行流式處理也是不錯的選擇!

④,學會拋棄多線程:netty使用網(wǎng)絡IO多路復用避免多線程開銷,redis使用單線程才能被作為分布式鎖,全局唯一id生成的線程安全策略!

不是說多線程復雜就不用,也不是說多線程高效就一定用,一切根據(jù)場景來定,多線程開發(fā)中的實際案例,可隨時交流,更多的技術分享,敬請關注。。。

php多線程能利用多核嗎

PHP本身是單線程執(zhí)行的編程語言,由于其設計原因,不支持多線程。這意味著在傳統(tǒng)的PHP環(huán)境下,無法直接利用多核處理器的優(yōu)勢。

然而,雖然PHP本身不支持多線程,但可以通過一些方法和技術來實現(xiàn)并發(fā)和利用多核處理器的能力,例如:

1.多進程:在PHP中,可以通過fork()函數(shù)創(chuàng)建子進程來實現(xiàn)并發(fā)處理。每個子進程可以利用不同的CPU核心來執(zhí)行任務,從而實現(xiàn)多核利用。

2.外部進程/服務:可以通過與其他支持多線程或多進程的語言(如Python、Java等)配合,將一些并發(fā)密集或需要大量計算的任務委托給這些外部進程或服務處理。

3.擴展和庫:PHP中也有一些擴展和庫,例如pthread和Parallel等,提供了對多線程的支持,可以在某些情況下實現(xiàn)PHP的多線程編程。

需要注意的是,使用多線程或多進程編程需要謹慎處理共享資源、同步和數(shù)據(jù)安全等問題,以避免競態(tài)條件和死鎖等并發(fā)問題。

總結來說,在傳統(tǒng)的PHP環(huán)境下,直接利用多核處理器的能力是有限的。但可以通過使用多進程、外部進程/服務或一些擴展和庫,間接實現(xiàn)并發(fā)處理和多核利用。

多進程和多線程序的區(qū)別

1、線程是進程的子集,一個進程可能由多個線程組成;

2、多進程的數(shù)據(jù)是分開的,共享復雜,需要用IPC,但同步簡單;

3、多線程共享進程數(shù)據(jù),共享簡單,但同步復雜

多線程多進程編程的介紹就聊到這里吧,感謝你花時間閱讀本站內容,更多關于cmake、多線程多進程編程的信息別忘了在本站進行查找哦。

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