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一、多线程概念

在实际应用中，多线程非常有用。例如，一个浏览器可以同时下载几幅图片，一个WEB浏览器需要同时服务来自客户端的请求，我们的电脑管家也可以一边杀毒一边清理垃圾再一边进行电脑体检等任务，这些都是多线程的应用场景。

1.1 程序的并发与并行

1.1.1 程序的并行

程序的并行指的是多个应用程序真正意义上的同时执行，CPU分配多个执行单元共同执行这些任务，效率高，但这依赖于CPU的硬件支持，需要CPU多核心的支持，单核处理器的CPU是不能并行的处理多个任务的。

1.1.2 程序的并发

程序的并发指的是多个应用程序交替执行，CPU分配给每个应用程序一些“执行时间片”用于执行该应用程序，由于CPU的处理速度极快，并且分配个每个线程的“执行时间片”极短，给人们造成视觉上的误感，让人们以为是“同时”执行，其实是交替执行。

需要注意的是：虽然是交替执行，但是程序的并发解决了多个程序之间不能“同时”执行的问题，并且程序的并发利用了CPU的空余时间，能将CPU的性能较好的发挥，另外并发不受CPU硬件的限制，实际开发中，并发往往使我们考虑的重点。

Tips：程序并行执行需要依赖于CPU的硬件支持，而并发却不需要；

1.2 进程与线程

1.2.1 进程

• 进程：是指一个内存中运行的应用程序，我们开启的应用如QQ、微信、google浏览器、idea开发工具等都是一个应用，一个应用最少具备一个进程，也有可能有多个进程，每个进程都有一个独立的内存空间，进程是系统运行程序的基本单位；

Tips：多个进程的执行可以是并行也可以是并发；

1.2.2 线程

• 线程：线程是进程中的一个执行单元，负责当前进程中程序的执行，是一个程序内部的一条执行路径，一个进程中至少有一个线程。一个进程中是可以有多个线程的，这个应用程序也可以称之为多线程程序；

关于进程和线程的概念我们理解即可，上图中电脑管家的“首页体检”、“病毒查杀”等功能也有可能是一个进程来完成，关于病毒查杀功能下面可能还有其他小功能，有可能是线程完成，也有可能还是一个独立的进程来完成；

1.2.3 多线程并发就一定快吗？

我们知道，并发本质上其实是多条线程交替执行，线程在交替过程中需要损耗一部分性能，由于CPU分配给这些线程执行的时间片非常短，线程交替也非常频繁，因此线程交替是一个比较消耗性能的步骤；

在大部分情况下，多线程的并发能够提升我们程序的执行速度，如：

• 当应用程序需要同时处理多个任务时，每一个任务都需要花费大量的时间，这个时候我们可以开辟多条程序执行线路来并发的"同时"处理多个任务；

• 但是当任务处理时间很短，这个时候根本不需要开启多个线程来"同时"处理多个任务，因为任务处理时间非常短暂，还没等CPU切换到其他线程任务就执行完毕了，这个时候多线程反而使得程序效率低；

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这就好比如我们的任务是"烧水"，我们需要烧开10壶水，每一壶水的烧开都是一个漫长的时间过程。

• 在单线程环境中：在水烧开的过程中，CPU只能干等着，等第一壶水烧开了后，才可以烧第二壶水，以此类推…这样效率非常慢
• 在多线程环境中：在水烧开的过程中，CPU去分配时间去其他的线程，让其他的线程也来烧水，这样可以让多个水壶同时烧水，效率快；

这样下来，多线程效率更高；

但是现在我们的任务如果变为了"拍蒜"，我们需要拍10个蒜，拍一瓣蒜的速度非常快；

• 在单线程环境中：拿起一把刀拍一个蒜，然后马上拍另一瓣蒜…拍10个蒜的时间花费8秒。
• 在多线程环境中：拿起一把刀拍一个蒜，然后马上换另一把刀拍一个蒜…拍10个蒜的时间花费15秒。

这样下来，单线程效率更高；

Tips：在上述案例中，不管是"烧水"还是"拍蒜"都是一个人（CPU核心）在操作多个器具（调度多个线程），如果出现了多个人来同时操作多个器具那就不属于并发的范畴了，而是属于并行；

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