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多线程简介

Hyper-Threading的简介?如何使用Java编写多线程程序(1)

admin admin 发表于2024-05-22 05:59:46 浏览18 评论0

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其实多线程简介的问题并不复杂,但是又很多的朋友都不太了解Hyper-Threading的简介,因此呢,今天小编就来为大家分享多线程简介的一些知识,希望可以帮助到大家,下面我们一起来看看这个问题的分析吧!

本文目录

Hyper-Threading的简介

Hyper-Threading,超线程技术生产商为了提高CPU的性能,通常做法是提高CPU的时钟频率和增加缓存容量。不过CPU的频率越来越快,再通过提升CPU频率和增加缓存的方法来提高性能,往往会受到制造工艺上的限制以及成本过高的制约。针对已采用的超级计数器(Super Scaler)及超级流水线(Super Pipe-line)的提速技术,英特尔指出了存在的问题:尽管付出了耗电量与芯片尺寸(生产成本)都大大增加的代价,但却无法成比例地相应提高微处理器性能。与486和Pentium 4相比,使用新技术后芯片的工作频率及芯片尺寸都扩大了14~15倍,而整数演算性能却只提高了5~6倍左右。实际上在应用中基于很多原因,CPU的执行单元都没有被充分使用。如果CPU不能正常读取数据(总线/内存的瓶颈),其执行单元利用率会明显下降。而面临的技术性课题是与运算器的指令执行速度相比,对缓存及主存的访问时间为100个时钟周期(以指令数计算相当于数百条指令)以上,的确太慢。英特尔正试图使用Hyper-Threading技术解决这一问题,提高运行速度因此,Intel则采用另一个思路去提高CPU的性能,让CPU可以同时执行多重线程,就能够让CPU发挥更大效率,即所谓“超线程(Hyper-Threading,简称“HT”)”技术。超线程技术就是利用特殊的硬件指令,把一个物理内核模拟成两个逻辑内核,让单个处理器都能使用线程级并行计算,进而兼容多线程操作系统和软件,减少了CPU的闲置时间,提高的CPU的运行效率。多线程技术一般采用多个微理器即多处理器结构,线程与处理器形成一一对应关系。而英特尔Hyper-Threading技术的特点是(1)物理上用一个处理器处理多个线程、(2)多线程的分配采用根据计数器的空闲状态进行线程处理的SMT(simultaneous multi-threading)方式。最早出现在2002年的Pentium4上,基于Nehalem架构的Core i7再次引入超线程技术,使四核的Corei7可同时处理八个线程操作,大幅增强其多线程性能。超线程(Hyper-Threading)技术是Intel的创新设计,藉由在一颗实体处理器中放入两个逻辑处理单元,让多线程软件可在系统平台上平行处理多项任务,并提升处理器的执行资源的使用率。使用这项技术,处理器的资源利用率平均可提升40%,大大增加处理器的可用性能。超线程是同时多线程技术(SMT,Simultaneous Multi-Threading)的一种,这种技术可经由复制处理器上的结构状态,让同一个处理器上的多个线程同步执行并共享处理器的执行资源。对支持多处理器功能的应用程序而言,超线程处理器被视为两个分离的逻辑处理器。应用程序不须修正就可使用这两个逻辑处理器。同时,每个逻辑处理器都可独立响应中断。第一个逻辑处理器可追踪一个软件线程,而第二个逻辑处理器则可同时追踪另一个软件线程。由于两个线程共同使用同样的执行资源,因此不会产生一个线程执行的同时,另一个线程闲置的状况。该方式将大大提升每个实体处理器中的执行资源使用率。使用这项技术后,每个实体处理器可成为两个逻辑处理器,让多线程的应用程序能在每个实体处理器上平行处理线程层级的工作,提升了系统效能。随着应用程序针对平行处理技术的逐步优化,超线程技术为新功能及用户不断增长的需求提供了更大的改善空间。 Hyper-Threading是Intel微处理器采用的一种技术,这种技术能够让微处理器在操作系统和应用程序中的性能表现的类似于两个处理器一样。这是Inte的IA-32处理器的特性。利用超线程技术,微处理器可以同时执行操作系统的两个指令或线程。这样可以在同一时钟周期内实现多个操作。对于操作系统而言,超线程处理器的性能表现得如同两个独立的处理器一样。由于大部分的操作系统(Windows以及Linux)都支持多处理器,因此操作系统采用超线程处理器时可以实现性能加倍。

如何使用Java编写多线程程序(1)

一、简介1、什么是线程要说线程,就必须先说说进程,进程就是程序的运行时的一个实例。线程呢可以看作单独地占有CPU时间来执行相应的代码的。对早期的计算机(如DOS)而言,线程既是进程,进程既是进程,因为她是单线程的。当然一个程序可以是多线程的,多线程的各个线程看上去像是并行地独自完成各自的工作,就像一台一台计算机上运行着多个处理机一样。在多处理机计算机上实现多线程时,它们确实可以并行工作,而且采用适当的分时策略可以大大提高程序运行的效率。但是二者还是有较大的不同的,线程是共享地址空间的,也就是说多线程可以同时读取相同的地址空间,并且利用这个空间进行交换数据。 2、为什么要使用线程为什么要使用多线程呢?学过《计算机体系结构》的人都知道。将顺序执行程序和采用多线程并行执行程序相比,效率是可以大大地提高的。比如,有五个线程thread1, thread2, thread3, thread4, thread5,所耗的CPU时间分别为4,5,1,2,7。(假设CPU轮换周期为4个CPU时间,而且线程之间是彼此独立的)顺序执行需要花费1Array个CPU时间,而并行需要的时间肯定少于1Array个CPU时间,至于具体多少时间要看那些线程是可以同时执行的。这是在非常小规模的情况下,要是面对大规模的进程之间的交互的话,效率可以表现得更高。 3、java中是如何实现多线程的与其他语言不一样的是,线程的观念在java是语言中是重要的,根深蒂固的,因为在java语言中的线程系统是java语言自建的, java中有专门的支持多线程的API库,所以你可以以最快的速度写一个支持线程的程序。在使用java创建线程的时候,你可以生成一个Thread类或者他的子类对象,并给这个对象发送start()消息(程序可以向任何一个派生自 Runnable 接口的类对象发送 start() 消息的),这样一来程序会一直执行,直到run返回为止,此时该线程就死掉了。在java语言中,线程有如下特点:§ 在一个程序中而言,主线程的执行位置就是main。而其他线程执行的位置,程序员是可以自定义的。值得注意的是对Applet也是一样。§ 每个线程执行其代码的方式都是一次顺序执行的。§ 一个线程执行其代码是与其他线程独立开来的。如果诸线程之间又相互协作的话,就必须采用一定的交互机制。§ 前面已经说过,线程是共享地址空间的,如果控制不当,这里很有可能出现死锁。 各线程之间是相互独立的,那么本地变量对一个线程而言就是完全独立,私有的。所以呢,线程执行时,每个线程都有各自的本地变量拷贝。对象变量(instance variable)在线程之间是可以共享的,这也就是为什么在java中共享数据对象是如此的好用,但是java线程不能够武断地访问对象变量:他们是需要访问数据对象的权限的。二、准备知识 在分析这个例子之前,然我们先看看关于线程的几个概念,上锁,信号量,和java所提供的API。 上锁对于大多数的程序而言,他们都需要线程之间相互的通讯来完成整个线程的生命周期,二实现线程之间同步的最简单的办法就是上锁。为了防止相互关联的两个线程之间错误地访问共享资源,线程需要在访问资源的时候上锁和解锁,对于锁而言,有读锁,写锁和读写锁等不同的同步策略。在java中,所有的对象都有锁;线程只需要使用synchronized关键字就可以获得锁。在任一时刻对于给定的类的实例,方法或同步的代码块只能被一个线程执行。这是因为代码在执行之前要求获得对象的锁。 信号量通常情况下,多个线程所访问为数不多的资源,那怎么控制呢?一个比较非常经典而起非常简单的办法就是采用信号量机制。信号量机制的含义就是定义一个信号量,也就是说能够提供的连接数;当有一个线程占用了一个连接时,信号量就减一;当一个线程是放了连接时,信号量就加一。

多核多线程技术的内容简介

《多核多线程技术》就多核体系结构、芯片发展与系统软件,多性能并行程序,多线程程序的性能调优方法,多线程编程方法以及编程中的常见问题等作了综合讲述,处处体现了多线程编程理念与综合应用能力的培养。全书深入浅出,适合广大程序员和IT从事人员使用。

iOS-线程与进程简介

线程和进程在我们开发中,跟我们一直形影不离,那么什么是进程,什么是线程,它们又有什么关系,这篇文章将为您简单介绍。

线程概念

进程概念

地址空间:同⼀进程的线程共享本进程的地址空间( TLS是本地的线程栈存空间,线程的局部空间是某些操作系统为线程提供的私有空间,只具备有限的容量,并不属于线程,由操作系统单独安排的 ),⽽进程之间则是独⽴的地址空间。 资源拥有:同⼀进程内的线程共享本进程的资源如内存、I/O、cpu等,但是进程之间的资源是独⽴的。

优点:

缺点:

时间⽚的概念:CPU在多个任务直接进⾏快速的切换,这个时间间隔就是时间⽚。

多线程同时执行

如果线程非常多

互斥锁⼩结

互斥锁参数

nonatomic⾮原⼦属性 atomic原⼦属性(线程安全),针对多线程设计的,默认值,保证同⼀时间只有⼀个线程能够写⼊(但是同⼀个时间多个线程都可以取值) atomic本身就有⼀把锁(⾃旋锁) 单写多读:单个线程写⼊,多个线程可以读取

atomic:线程安全,需要消耗⼤量的资源 nonatomic:⾮线程安全,适合内存⼩的移动设备

iOS开发建议 所有属性都声明为nonatomic 尽量避免多线程抢夺同一块资源 尽量将加锁,资源抢夺的业务逻辑交给服务器处理,减少APP的压力

这篇文章简单介绍了线程与进程的概念,烦请大家不吝赐教。

Linux下C/C++ 手写一个线程池-

在我们日常生活中会遇到许许多多的问题,如果一个服务端要接受很多客户端的数据,该怎么办?多线程并发内存不够怎么办?所以我们需要了解线程池的相关知识。

1.线程池的简介

线程池是一种多线程处理形式,处理过程中将任务添加到队列,然后在创建线程后自动启动这些任务。线程池线程都是后台线程。每个线程都使用默认的堆栈大小,以默认的优先级运行,并处于多线程单元中。如果某个线程在托管代码中空闲(如正在等待某个事件),则线程池将插入另一个辅助线程来使所有处理器保持繁忙。如果所有线程池线程都始终保持繁忙,但队列中包含挂起的工作,则线程池将在一段时间后创建另一个辅助线程但线程的数目永远不会超过最大值。超过最大值的线程可以排队,但他们要等到其他线程完成后才启动。

2.线程池的组成

1、线程池管理器(ThreadPoolManager):用于创建并管理线程池

2、工作线程(WorkThread): 线程池中线程

3、任务接口(Task):每个任务必须实现的接口,以供工作线程调度任务的执行。

4、任务队列:用于存放没有处理的任务。提供一种缓冲机制。

3.线程池的主要优点

1.避免线程太多,使得内存耗尽

2.避免创建与销毁线程的代价

3.任务与执行分离

1.线程池结构体定义

代码如下(示例):

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学习地址:C/C++Linux服务器开发/后台架构师【零声教育】-学习视频教程-腾讯课堂

需要更多C/C++ Linux服务器架构师学习资料加qun 812855908 (资料包括C/C++,Linux,golang技术,内核,Nginx,ZeroMQ,MySQL,Redis,fastdfs,MongoDB,ZK,流媒体,CDN,P2P,K8S,Docker,TCP/IP,协程,DPDK,ffmpeg,大厂面试题 等)

2.接口定义

代码如下(示例):

3.回调函数

代码如下(示例):

4.全部代码(加注释)

代码如下(示例):

关于线程池是基本代码就在上面了,关于编程这一部分内容,我建议大家还是要自己去动手实现,如果只是单纯的看了一遍,知识这块可能会记住,但是操作起来可能就比较吃力,万事开头难,只要坚持下去,总会有结果的。

C#大数据量问题

楼主可能对多线程还不是很熟悉。首先要处理大量数据必须放到除主线程外的其他工作线程中来处理,这样才能响应界面的点击、刷新、更新进度条等等。也就是说主线程是用来创建窗体、更新窗体等用户界面操作的。下面是转载的别人的,这样的资料太多了,其实仔细看看资料,其实很简单。参考资料里面的内容很详细。一、线程简介通常C# 程序具有一个线程。这个线程从 Main方法的执行开始启动到Main方法的执行结束时线程终止。Main 直接或间接执行的每一个命令都由默认线程(或主线程)执行,当 Main 返回时此线程也将终止。不过,可以创建辅助线程,以便与主线程一起并行执行代码。这些线程通常称为“辅助线程”。辅助线程可以用于执行耗时较多的任务或时间要求紧迫的任务,而不必占用主线程。例如,辅助线程经常用在服务器应用程序中,以便无需等待前面的请求完 成即可响应传入的请求。辅助线程还可用于在桌面应用程序中执行“后台”任务,以便使主线程(用于驱动用户界面元素)保持对用户操作的响应。多线程处理解决了吞吐量和响应性的问题,但同时也带来了资源共享问题,如死锁和争用状态。多线程特别适用于需要不同资源(如文件句柄和网络连接)的任务。为单个资源分配多个线程可能会导致同步问题,线程会被频繁阻止以等待其他线程,从而与使用多线程的初衷背道而驰。常见的策略是使用辅助线程执行不需要大量占用其他线程所使用的资源的、耗时较多的任务或时间要求紧迫的任务。实际上,程序中的某些资源必须由多个线程访问。考虑到这些情况,System.Threading 命名空间提供了用于同步线程的类。这些类包括 Mutex、Monitor、Interlocked、AutoResetEvent 和 ManualResetEvent。您可以使用这些类中的部分或所有类来同步多个线程的活动,但是某些多线程处理支持由 C# 语言提供。例如,C# 中的 Lock 语句通过隐式使用 Monitor 来提供同步功能。二、线程的生命周期三、与线程有关的类与C#有关的类都在System.Threading命名空间中, System.Threading 命名空间提供一些使得可以进行多线程编程的类和接口。除同步线程活动和访问数据的类(Mutex、Monitor、Interlocked、AutoResetEvent 等)外,此命名空间还包含一个 ThreadPool 类(它允许用户使用系统提供的线程池)和一个 Timer 类(它在线程池线程上执行回调方法)。1. Thread: 创建并控制线程,设置其优先级并获取其状态。其中最常用的几个方法如下:Sleep():将当前线程阻塞指定的毫秒数。Abort():在调用此方法的线程上引发 ThreadAbortException,以开始终止此线程的过程。调用此方法通常会终止线程。Join():阻塞调用线程,直到某个线程终止时为止。Start():使线程得以按计划执行。注意Suspend()为挂起线程和Resume()为继续挂起的线程,这两个方法存在风险,所以不建议使用。具体请参照MS的相关文档Thread类的常用属性如下:CurrentThread: 获取当前正在运行的线程。 IsAlive: 获取一个值,该值指示当前线程的执行状态。Name: 获取或设置线程的名称Priority:获取或设置一个值,该值指示线程的调度优先级。ThreadState:获取一个值,该值包含当前线程的状态。 2. ThreadPool:提供一个线程池,该线程池可用于发送工作项、处理异步 I/O、代表其他线程等待以及处理计时器。BindHandle:将操作系统句柄绑定到 ThreadPool。 GetAvailableThreads:检索由 GetMaxThreads 方法返回的最大线程池线程数和当前活动线程数之间的差值。GetMaxThreads: 检索可以同时处于活动状态的线程池请求的数目。所有大于此数目的请求将保持排队状态,直到线程池线程变为可用GetMinThreads: 检索线程池在新请求预测中维护的空闲线程数。QueneUserWorkItem: 将方法排入队列以便执行。此方法在有线程池线程变得可用时执行。RegisterWaitForSingleObject: 注册正在等待 WaitHandle 的委托。UnsafeQueueUserWorkItem: 注册一个等待 WaitHandle 的委托。 SetMaxThreads: 设置可以同时处于活动状态的线程池的请求数目。所有大于此数目的请求将保持排队状态,直到线程池线程变为可用。四、示例及其说明using System;using System.Threading; public class Worker{ // 在线程启动时此方法将被调用 public void DoWork() { while (!_shouldStop) // 如果线程正在运行则打印信息 { Console.WriteLine("worker thread: working..."); } Console.WriteLine("worker thread: terminating gracefully.");} public void RequestStop() { _shouldStop = true; } // Volatile这个关键字用来提醒编译器这个数据成员将被多线程访问 private volatile bool _shouldStop; // 应该停止} public class Program{ static void Main() { // 创建一个线程对象. 这里并不是线程的开始 Worker workerObject = new Worker(); // 这里定义一个新的线程,注意这里没有使用ThreadStart委托 // 另外构造函数接受的是对象的方法的名称 Thread workerThread = new Thread(workerObject.DoWork); // 这里才是线程的真正开始 workerThread.Start(); Console.WriteLine("主线程: worker线程开始..."); // 循环直到线程被激活,Thread的IsAlive这个属性表示线程是否为活动的 while (!workerThread.IsAlive); // 将主线程暂停1毫秒,以允许worker这个线程完成自己的工作 Thread.Sleep(1); // 需要worker这个线程自动停止 workerObject.RequestStop(); // 使用Join这个方法来阻塞当前线程,直到对象的线程终止 workerThread.Join(); Console.WriteLine("main thread: Worker thread has terminated."); }}

多线程下载的简介

线程可以理解为下载的通道,一个线程就是一个文件的下载通道,多线程也就是同时开起好几个下载通道.当服务器提供下载服务时,使用下载者是共享带宽的,在优先级相同的情况下,总服务器会对总下载线程进行平均分配。不难理解,如果你线程多的话,那下载的越快。现流行的下载软件都支持多线程。注意:实现多线程的条件是服务器支持单一IP多线程下载,如果不支持的话,很有可能封IP或者是只有一个线程能连接成功,多余线程被屏蔽。部分软件提供用代理下载方式,这种方式不会封IP。

关于多线程简介,Hyper-Threading的简介的介绍到此结束,希望对大家有所帮助。