資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：對多線程程序，單核與多核如何工作相關的探討我們程序員在編碼的時候，涉及到技術方案時，往往會忽略掉代碼對性能方面的影響，或者沒有足夠的敏感度來幫助自己判斷自己的技術方案對系統性能造成的影響。
對多線程程序，單核cpu與多核cpu如何工作相關的探討
我們程序員在編碼的時候，涉及到技術方案時，往往會忽略掉代碼對性能方面的影響，或者沒有足夠的敏感度來幫助自己判斷自己的技術方案對系統性能造成的影響。改進的方式之一是，我們需要對底層系統的原理更了解一點，這樣心里才能有桿秤，知道選擇什么樣的技術去實現代碼，可能帶來什么樣的問題。
這篇文章，通過收集一些論壇討論問題，來幫助大家了解cpu對多線程的程序如何處理，性能會有什么影響和取舍，雖然內容有些基礎，但往往我們最容易忽略的就是這些基礎。
1. 多線程在單核和多核CPU上的執行效率問題的討論
a1: 多線程在單cpu中其實也是順序執行的，不過系統可以幫你切換那個執行而已，其實并沒有快（反而慢）
多個cpu的話就可以在兩個cpu中同時執行了..............
a2: 單核CPU上運行的多線程程序, 同一時間只能一個線程在跑, 系統幫你切換線程而已, 系統給每個線程分配時間片來執行, 每個時間片大概10ms左右, 看起來像是同時跑, 但實際上是每個線程跑一點點就換到其它線程繼續跑
效率不會有提高的
切換線程反倒會增加開銷
a3: #3樓說的是對的。所以一般沒有必要的話，尤其在單核CPU的時候，不推薦使用多線程。
單核CPU時使用多線程，通常是有線程要處于等待狀態。
而對于普通的進度條更新類的，能夠簡單控制的（比如：在循環里面手動處理消息）就簡單控制，一般不使用線程，這樣可以提高程序的性能。并且避免掉不必要的線程同步問題。
a4: 你試一下雙核三線程，保準效率反而比雙線程低！
算法同樣時，CPU占用率達到100%的最小線程數效率最高，如果是cpu占率率高的運算單核單線程，雙核雙線程，四核四線程是最適合的。
但為什么有時候線程數超過CPU內核數會更快呢？原因是這種程序的單個線程運算量不足以占滿CPU一個內核（比如存在大量IO操作，IO比較慢，是程序瓶頸）。
a5: 多線程的用處在于，做某個耗時的操作時，需要等待返回結果，這時用多線程可以提高程序并發程度。如果一個不需要任何等待并且順序執行能夠完成的任務，用多線程簡直是浪費。
討論來源地址
2. 淺談多核CPU、多線程與并行計算
a1: CPU發展趨勢
核心數目依舊會越來越多，依據摩爾定律，由于單個核心性能提升有著嚴重的瓶頸問題，普通的桌面PC有望在2017年末2018年初達到24核心（或者16 核32線程），我們如何來面對這突如其來的核心數目的增加？編程也要與時俱進。筆者斗膽預測，CPU各個核心之間的片內總線將會采用4路組相連），因為全相連太過復雜，單總線又不夠給力。而且應該是非對稱多核處理器，可能其中會混雜幾個DSP處理器或流處理器。
a2: 線程越多越好嗎？什么時候才有必要用多線程？
線程必然不是越多越好，線程切換也是要開銷的，當你增加一個線程的時候，增加的額外開銷要小于該線程能夠消除的阻塞時間，這才叫物有所值。
Linux自從2.6內核開始，就會把不同的線程交給不同的核心去處理。Windows也從NT.4.0開始支持這一特性。
什么時候該使用多線程呢？這要分四種情況討論：
a.多核CPU——計算密集型任務。此時要盡量使用多線程，可以提高任務執行效率，例如加密解密，數據壓縮解壓縮（視頻、音頻、普通數據），否則只能使一個核心滿載，而其他核心閑置。
b.單核CPU——計算密集型任務。此時的任務已經把CPU資源100%消耗了，就沒必要也不可能使用多線程來提高計算效率了；相反，如果要做人機交互，最好還是要用多線程，避免用戶沒法對計算機進行操作。
c.單核CPU——IO密集型任務，使用多線程還是為了人機交互方便，
d.多核CPU——IO密集型任務，這就更不用說了，跟單核時候原因一樣。
程序員需要掌握的技巧/技術
(1)減少串行化的代碼用以提高效率。這是廢話。
(2)單一的共享數據分布化：把一個數據復制很多份，讓不同線程可以同時訪問。
(3)負載均衡，分為靜態的和動態的兩種。具體的參見有關文獻。
討論來源地址
3. 請問:CPU的多核和應用程序的多線程的關系是怎么樣的?
a1: 多核兒就是系統同時可以運行多個線程，比如雙核可以同時執行兩個線程。單核兒只能一次執行一個線程。
a2: 試了一個ping 從192.168.0.1 到192.169.0.255的程序
用多線程做的，發現在單核的機器上和多核的機器運行性能有兩倍左右的差異。
a3: 多核對于用戶,應該說對于程序員來說,是透明的,根本不用管它,當你是單核的編程就可以了,除非使用OpenMP進行編程,就用很多條條框框了,另外你上面的測試是不準確的,網絡(主要是遠程主機)會因為不同時候而有不同的響應速度,你應該在干凈的本機同環境下進行測試.但是,對于多線程多核優于單核還是可以確定的. 總之,我們不用擔心程序在單核或多核上會出現并發問題.
a4: 多核指的是CPU有多個核心，多線程是程序有多個線程在同時執行。
多核也要用多線程才能發揮優勢。
同樣，多線程要在多核上才能真正有優勢。
這點來說，對程序員不是透明的。程序員可以控制程序/線程在哪個CPU(核)上運行。用戶也可以控制程序在哪幾個核上運行。所以多核，多線程對用戶和程序員都不是透明的。程序員必須了解這方面的知識。才能讓程序最大限度的發揮機器的性能。
討論來源地址
原文引用
編輯by：
二月的獅子
文章版權歸作者所有，未經允許請勿轉載,若此文章存在違規行為，您可以聯系管理員刪除。
轉載請注明本文地址：http://specialneedsforspecialkids.com/yun/29212.html
摘要：對多線程程序，單核與多核如何工作相關的探討我們程序員在編碼的時候，涉及到技術方案時，往往會忽略掉代碼對性能方面的影響，或者沒有足夠的敏感度來幫助自己判斷自己的技術方案對系統性能造成的影響。 對多線程程序，單核cpu與多核cpu如何工作相關的探討 我們程序員在編碼的時候，涉及到技術方案時，往往會忽略掉代碼對性能方面的影響，或者沒有足夠的敏感度來幫助自己判斷自己的技術方案對系統性能造成的影...
摘要：實際工作并不是非此即彼，往往都是進程線程結合的方式。操作系統會保證當線程數不大于數目時，不同的線程運行于不同的上改善程序結構。關于操作系統內部如何創建銷毀進程線程，即為什么這些操作進程消耗會比線程大，還沒有搞明白。 一、淺層理解 進程是資源分配的最小單位，線程是CPU分配的最小單位——簡單明了的說明了進程與線程的區別特點，然而在實際工作中并沒有什么卵用。 二、多個維度下，進程與線程的優...
摘要：編者按本文作者為，文章從程序架構與系統的發展歷程出發，逐步論證了為什么響應式編程并非一時之勢，而是能帶來更快處理速度，更高硬件利用率的未來選擇。這就是摩爾定律所說的應用程序。響應式方法并非一時之勢它是編寫軟件的未來趨勢。 【編者按】本文作者為 David Buschman，文章從程序架構與系統的發展歷程出發，逐步論證了為什么響應式編程并非一時之勢，而是能帶來更快處理速度，更高硬件利用率...
摘要：因為管理人員是了解手下的人員以及自己負責的事情的。處理器優化和指令重排上面提到在在和主存之間增加緩存，在多線程場景下會存在緩存一致性問題。有沒有發現，緩存一致性問題其實就是可見性問題。 網上有很多關于Java內存模型的文章，在《深入理解Java虛擬機》和《Java并發編程的藝術》等書中也都有關于這個知識點的介紹。但是，很多人讀完之后還是搞不清楚，甚至有的人說自己更懵了。本文，就來整體的...
摘要：因為管理人員是了解手下的人員以及自己負責的事情的。處理器優化和指令重排上面提到在在和主存之間增加緩存，在多線程場景下會存在緩存一致性問題。有沒有發現，緩存一致性問題其實就是可見性問題。 網上有很多關于Java內存模型的文章，在《深入理解Java虛擬機》和《Java并發編程的藝術》等書中也都有關于這個知識點的介紹。但是，很多人讀完之后還是搞不清楚，甚至有的人說自己更懵了。本文，就來整體的...
閱讀 2942·2023-04-26 01:32
閱讀 1541·2021-09-13 10:37
閱讀 2278·2019-08-30 15:56
閱讀 1670·2019-08-30 14:00
閱讀 3043·2019-08-30 12:44
閱讀 1961·2019-08-26 12:20
閱讀 1056·2019-08-23 16:29
閱讀 3228·2019-08-23 14:44
