Question

当我第一次发现线程时，我尝试通过在许多线程中调用sleep来检查它们是否按预期工作，而不是正常调用sleep。它奏效了，我很开心。

然后我的一个朋友告诉我，这些线程并不是真正平行的，睡眠必须是假装。

所以现在我写了这个测试来做一些真正的处理：

class Test
  ITERATIONS = 1000

  def run_threads
    start = Time.now

    t1 = Thread.new do
      do_iterations
    end

    t2 = Thread.new do
      do_iterations
    end

    t3 = Thread.new do
      do_iterations
    end

    t4 = Thread.new do
      do_iterations
    end

    t1.join
    t2.join
    t3.join
    t4.join

    puts Time.now - start
  end

  def run_normal
    start = Time.now

    do_iterations
    do_iterations
    do_iterations
    do_iterations

    puts Time.now - start
  end

  def do_iterations
    1.upto ITERATIONS do |i|
      999.downto(1).inject(:*) # 999!
    end
  end
end

现在我很难过，因为run_threads（）不仅没有run_normal更好，而且还更慢！

那么为什么我应该使用线程使我的应用程序复杂化，如果它们不是真的并行？

**更新**

@ fl00r说我可以利用线程，如果我将它们用于IO任务，所以我写了两个do_iterations的变体：

def do_iterations
  # filesystem IO
  1.upto ITERATIONS do |i|
    5.times do
      # create file
      content = "some content #{i}"
      file_name = "#{Rails.root}/tmp/do-iterations-#{UUIDTools::UUID.timestamp_create.hexdigest}"
      file = ::File.new file_name, 'w'
      file.write content
      file.close

      # read and delete file
      file = ::File.new file_name, 'r'
      content = file.read
      file.close
      ::File.delete file_name
    end
  end
end

def do_iterations
  # MongoDB IO (through MongoID)
  1.upto ITERATIONS do |i|
    TestModel.create! :name => "some-name-#{i}"
  end
  TestModel.delete_all
end

性能结果仍然相同：正常＆gt;线程。

但是现在我不确定我的VM是否能够使用所有核心。我测试的时候会回来的。

Answer 1

只有当你有一些缓慢的IO时，线程才会更快。

在Ruby中你有全局解释器锁，所以一次只能有一个Thread工作。因此，Ruby花了很多时间来管理哪些线程应该被解雇（线程调度）。所以在你的情况下，当没有任何IO时，它会更慢！

您可以使用Rubinius或JRuby来使用真正的线程。

IO示例：

module Test
  extend self

  def run_threads(method)
    start = Time.now

    threads = []
    4.times do
      threads << Thread.new{ send(method) }
    end

    threads.each(&:join)

    puts Time.now - start
  end

  def run_forks(method)
    start = Time.now

    4.times do
      fork do
        send(method)
      end
    end
    Process.waitall

    puts Time.now - start
  end

  def run_normal(method)
    start = Time.now

    4.times{ send(method) }

    puts Time.now - start
  end

  def do_io
    system "sleep 1"
  end

  def do_non_io
    1000.times do |i|
      999.downto(1).inject(:*) # 999!
    end
  end
end

Test.run_threads(:do_io)
#=> ~ 1 sec
Test.run_forks(:do_io)
#=> ~ 1 sec
Test.run_normal(:do_io)
#=> ~ 4 sec

Test.run_threads(:do_non_io)
#=> ~ 7.6 sec
Test.run_forks(:do_non_io)
#=> ~ 3.5 sec
Test.run_normal(:do_non_io)
#=> ~ 7.2 sec

线程和进程中的IO作业快4倍，而进程中的非IO作业比线程和同步方法快两倍。

同样在Ruby中提供Fibers轻量级“corutines”和令人敬畏的em-synchrony gem来处理异步进程

Answer 2

fl00r是对的，全局解释器锁可防止多个线程同时在ruby中运行，IO除外。

parallel库是一个非常简单的库，对真正的并行操作很有用。使用gem install parallel安装。以下是您重写以使用它的示例：

require 'parallel'
class Test
  ITERATIONS = 1000

  def run_parallel()
    start = Time.now

    results = Parallel.map([1,2,3,4]) do |val|
        do_iterations
    end

    # do what you want with the results ...
    puts Time.now - start
  end

  def run_normal
    start = Time.now

    do_iterations
    do_iterations
    do_iterations
    do_iterations

    puts Time.now - start
  end

  def do_iterations
    1.upto ITERATIONS do |i|
      999.downto(1).inject(:*) # 999!
    end
  end
end

在我的电脑上（4 cpus），Test.new.run_normal需要4.6秒，而Test.new.run_parallel需要1.65秒。

Answer 3

线程的行为由实现定义。例如，JRuby使用JVM线程实现线程，而JVM线程又使用真实线程。

Global Interpreter Lock只是出于历史原因。如果Ruby 1.9只是简单地引入了真正的线程，那么向后兼容性就会被打破，而且它的采用速度会更慢。

This answer的{p> Jörg W Mittag提供了各种Ruby实现的线程模型之间的出色比较。选择一个适合您需求的产品。

话虽如此，可以使用线程等待子进程完成：

pid = Process.spawn 'program'
thread = Process.detach pid

# Later...
status = thread.value.exitstatus

Answer 4

即使Threads不并行执行，它们也是一种非常有效，简单的方法来完成某些任务，例如进程内cron类型的作业。例如：

Thread.new{ loop{ download_nightly_logfile_data; sleep TWENTY_FOUR_HOURS } }
Thread.new{ loop{ send_email_from_queue; sleep ONE_MINUTE } }
# web server app that queues mail on actions and shows current log file data

我还在DRb服务器中使用Threads来处理我的某个Web应用程序的长时间运行计算。 Web服务器在线程中启动计算并立即继续响应Web请求。它可以定期查看工作状态，并了解工作进展情况。有关详细信息，请阅读DRb Server for Long-Running Web Processes。

Answer 5

要想看到区别的简单方法，请使用Sleep而不是依赖于太多变量的IO：

class Test


ITERATIONS = 1000

  def run_threads
    start = Time.now
    threads = []

    20.times do
      threads << Thread.new do
        do_iterations
      end
    end

    threads.each {|t| t.join } # also can be written: threads.each &:join

    puts Time.now - start
  end

  def run_normal
    start = Time.now

    20.times do
      do_iterations
    end

    puts Time.now - start
  end

  def do_iterations
    sleep(10)
  end
end

即使在MRB上，线程解决方案与GIL

之间也存在差异

如果它们不是真正并行的话，我可以为Ruby线程提供什么用途？

5 个答案: