Какво е Multithreading?
Multithreading е техника за изпълнение на няколко нишки едновременно. Той не позволява на процеса или операционна система да генерира множество копия на програмата, работеща в компютъра, а по-скоро управлява множество потребители или множество заявки от един и същ потребител, без да създава множество копия на програмата. Тази статия ще ви даде представа за Multithreading и ще ви даде основна идея защо и как е важна технология, която трябва да научите. Конецът е лек процес и най-малката единица за обработка, а изпълнението на няколко нишки едновременно се нарича многопоточна. Така че в общи линии това е метод за използване на един набор от код от множество процесори.
Разбиране на многопоточност
Има два термина, които трябва да бъдат разбрани за разбирането на многопоточността.
- Тема: Нишката е независимата или основна единица на процеса.
- Процес: Програмата, която се изпълнява, се нарича процес, в процеса съществуват множество нишки.
Изпълнението в многопоточност е едновременно и паралелно.
- Паралелно изпълнение: Ако процесорът може да превключва ресурси за изпълнение между нишки в многопоточен процес на един процесор, тогава се казва, че е едновременно изпълнение.
- Паралелно изпълнение: Когато всяка нишка в процеса може да работи на отделен процесор едновременно в един и същ многопоточен процес, тогава се казва, че е паралелно изпълнение.
Видове конец
- Тема на потребителско ниво : Те са създадени и управлявани от потребители. Те се използват на ниво приложение. Няма участие на ОС. Добър пример е, когато използваме резба в програмиране като в Java, C #, Python и т.н., използваме потребителски нишки.
Във всяка тема има вградени уникални данни, които помагат за идентифицирането им, като например:
- Програмен брояч : Броячът на програмата е отговорен за запазването на следите от инструкции и за посочване на коя инструкция да се изпълни следващата.
- Регистър : Системните регистри са там, за да следят текущата работна променлива на нишка.
- Стек : Тя съдържа историята на изпълнението на нишката.
- Тема на ниво ядро : Те се внедряват и поддържат от операционната система. Те обикновено изискват повече време за изпълнение от потребителските нишки. Например Window Solaris.
Многопоточни модели
Многопоточните модели са от три типа
- Много на мнозина
- Мнозина до един
- Един към
Много до много : Всеки брой потребителски нишки може да взаимодейства с равен или по-малък брой нишки на ядрото.
Мнозина до едно : Тя картографира много нишки на ниво потребител в една нишка на ниво ядро.
Едно към едно : Връзката между нишката на потребителско ниво и нишката на ниво ядро е едно към едно.
Използване на многонишкови
Многопоточността е начин за въвеждане на паралелизъм в системата или програмата. Така че можете да го използвате навсякъде, където видите паралелни пътища (където две нишки не зависят от резултата един от друг), за да го направите бързо и лесно.
Например:
- Обработка на големи данни, където те могат да бъдат разделени на части и да го направите с помощта на множество нишки.
- Приложения, които включват механизъм като валидиране и записване, производство и консумация, четене и валидиране, се правят в множество нишки. Малко примери за такива приложения са онлайн банкиране, презареждане и т.н.
- Може да се използва за правене на игри, в които различни елементи работят върху различни нишки.
- В Android се използва за удряне на API-тата, които работят във фоновата нишка, за да спасят приложението от спиране.
- В уеб приложенията се използва, когато искате вашето приложение да получава асинхронни разговори и да изпълнява асинхронно.
Предимства на многоструйната обработка
- Икономичен : Икономичен е, тъй като те споделят едни и същи ресурси на процесора. Отнема по-малко време за създаване на нишки.
- Споделяне на ресурси : Тя позволява на нишките да споделят ресурси като данни, памет, файлове и т.н. Следователно, приложение може да има няколко нишки в едно и също адресно пространство.
- Отзивчивост : Повишава отзивчивостта към потребителя, тъй като позволява на програмата да продължи да работи, дори ако част от нея извършва продължителна операция или е блокирана.
- Мащабируемост : Увеличава паралелизма на множество процесорни машини. Подобрява работата на многопроцесорните машини.
- Подобрява използването на CPU ресурси.
Защо трябва да използваме Multithreading?
Трябва да използваме Multithreading поради следните причини:
- За увеличаване на паралелизма
- За да се възползвате от повечето налични ресурси на процесора.
- За да подобрите отзивчивостта на приложението и да осигурите по-добро взаимодействие с потребителя.
Предпоставки за усвояване на многопоточност
Ако знаете да кодирате и как ефективно да пишете еднопоточни програми, вие сте готови да научите и приложите Multithreading.
Обхват на многопоточност
В съвременния технически свят разработката на софтуер не се извършва както преди в историческия софтуер.
В днешно време,
- Многоядрените машини са често срещани и можем да намалим изчислителните разходи с помощта на множество нишки.
- Съвременните приложения получават информация от различни източници.
Тези два фактора просто ни казват, че информацията ще бъде достъпна по асинхронен начин. Така че в близко бъдеще това, което би имало значение, не е многопоточност, а начин за справяне с асинхронността и асинхронността, може да се справи само с многопоточност.
Кой трябва да научи многопоточност?
Хората, които правят кодиране и разработване на приложения или софтуер или процесори, трябва да научат многопоточност, тъй като това е единственият начин да се възползват от вашите процесори и да се справят с асинхронността.
Кариерно израстване в многопоточността
Тази техника никога няма да умре, защото има някои уникални предимства, които не могат да бъдат изпълнени от никоя друга техника. Компаниите търсят разработчици, които могат да кодират в теми, за да се възползват максимално от ресурсите и да намалят разходите. Следователно той има добър кариерен растеж и възможности.
заключение
В компютърния свят, когато говорим за паралелизъм, говорим за многопоточност. Изпълнението на многопоточност е разумно ефективно и ясно, тъй като прави работата по-евтина. Неговата специалност да се справя с асинхронността го прави уникален. Следователно, тя е в търсенето и е полезна технология да се учи.
Препоръчителни статии
Това е ръководство за това какво е многоредово четене. Тук обсъдихме типовете, употребите, предимствата и кариерния растеж на многонишковите. Можете да разгледате и другите ни предложени статии, за да научите повече -
- Какво е JavaScript?
- Какво е Анализ на данни?
- Какво е MySQL база данни?
- Какво е изкуствен интелект?