多线程过去与现在

编程范式的改变

不久前，典型的个人计算机的CPU还只有一个计算核心，并且功耗足以煎熟鸡蛋。

2005年，英特尔推出了其首款多核心CPU，从此计算机开始向不同的方向发展。低耗电量及多个计算核心变得比提高行计算（row computing）的核心性能更重要。这也导致了编程范式的改变。

现在我们需要学习如何有效地使用所有CPU核心来最优化性能，并同时通过在特定时间只运行需要的程序来节省电池电量。

除此之外，我们在编写服务器端应用程序时需要有效地利用多个CPU核心，甚至多台计算机来支持尽可能多的用户。

线程

过去普通计算机只有一个计算单元，不能同时执行多个计算任务。然而操作系统却已经可以同时运行多个应用程序，即实现了多任务的概念。

为了防止一个应用程序控制CPU而导致其他应用程序和操作系统本身永远被挂起这一可能情况，操作系统不得不使用某种方式将物理计算单元分割为一些虚拟的进程，并给予每个执行程序一定量的计算能力。

此外，操作系统必须始终能够优先访问CPU，并能调整不同程序访问CPU的优先级。线程正是这一概念的实现。可以认为线程是一个虚拟进程，用于独立运行一个特定的程序。

多线程与CPU

请记住线程会消耗大量的操作系统资源。多个线程共享一个物理处理器将导致操作系统忙于管理这些线程，而无法运行程序。

因此，虽然有可能提高计算机的处理器能力，使得计算机每秒钟能执行越来越多的命令，但是使用线程通常是一个操作系统任务，试图在单核CPU上并行执行计算任务是没有意义的，因为这比顺序运行会花费更多的时间。

然而，当处理器拥有多核时，过去的应用程序则不能使用这个优势，因为它们只使用了一个处理核心。

为了有效地利用现代处理器的计算能力，使用某种方式让程序能使用不止一个处理核心是非常重要的。这需要组织多个线程间的通信和相互同步。