单线程到多线程的应用程序

Question

什么时候应该在我们的应用程序中使用线程。换句话说，何时应该将单线程应用程序转换为多线程应用程序。 作为开发人员，我认为阻止您的应用程序顺利运行的任务。该任务可以由线程处理。就像我们不断获得GPS数据一样。 我认为，还有其他更多的理由在您的应用程序中创建线程。请分享您的意见。

感谢。

Answer 1

我能想到的最好的理由（我确信还有更多）是：
1.将一批工作卸载到工作线程，以便程序可以继续响应用户输入，或者继续运行不依赖于该工作的其他代码。
2.处理I / O，特别是响应时间可变或未知的服务器和网络通信 3.数据的并行处理，您可以将工作细分为离散的非依赖工作单元 4.定时器相关的工作，即“每500ms检查x是否已经改变”

然而，切换到多线程或并发编程并非没有它的缺陷，特别是如果这些线程需要访问共享数据，因此有关mutexes和thread synchronisation的SO问题的数量！

Answer 2

有一个很好的理由，“转换”是多核机器正变得越来越规范，它是相当可悲的老节目差强人意，因为他们只有一个核心工作。

我有一个数字运算应用程序，其中一部分在Mac上非常慢，具有16个虚拟核心，用于所需（通常称为）排序算法仅在一个核心上运行。我实现了自己的多线程排序算法，以适应核心和宾果游戏的数量，以及惊人的加速。

使用CPU监视器可以清楚地看到这种非常不优化的行为。

所以回答你的问题“我们什么时候应该使用线程？”简单地说“当你通过使它只在一个核心上运行来人为地减慢你的软件速度”时。

作为旁注，它非常有趣，因为在这个例子中，排序算法的复杂性保持为O（n log n），但“并行化效果”提供了惊人的速度提升。

其他原因可能是在某些情况下正确地多线程化您的应用程序，例如使用经过深思熟虑的procuder / consumer方案，也可以帮助减少某种资源争用。

Answer 3

线程的一个很好的用途是解开不同的问题空间。例如，如果单个线程进行远程通信，用户交互和计算，那么随着程序的增长，可能会出现一些问题。随着通信速度变慢或计算在处理器周期消耗中增长，用户体验可能会发生变化。

通过将代码的通信，用户和算法部分（一个简短列表，特别是如果您正在进行实时系统）分离到自己的线程中，可以提高代码的模块性和可理解性，降低可能性因不可预见的后果而引入错误，您可以控制执行优先级和同步。

我最近使用的应用程序使用线程进行日期时间管理，通信，GUI，定期远程请求，运动控制和监视器。

当然，多线程确实有自己的问题，特别是竞争条件和超出预期序列的事情，但这些都可以通过信号量，互斥量等来管理。

Answer 4

一般的想法是，当某些事情可以并行完成时，可能可以从使用多个线程中受益（并且您需要使用多个核心。）请考虑embarrassingly parallel个问题。这里的目的是在同一时间内完成更多工作。阅读H. Sutter关于Effective Concurrency的文章。

人们经常将用户界面响应连接到线程。这不一定是这种情况，取决于特定OS / framework / API的功能，但常见的用法是在后台线程中执行冗长的操作，如文件打开/保存，这样UI就不会在该操作的持续时间内冻结。 / p>

线程 required 的另一种情况是，当你处理说内部使用线程的供应商库（消息产品等）时，你别无选择，只能明确地处理线程。

虽然多线程不是火箭科学，但很难。获得诸如竞争条件，死锁，优先级反转和内存模型等基础知识的时间非常长海峡在你脑海里。

Answer 5

多线程的主要用途是，当有一个 并行代码流的要求。

我能给出的最好的例子是破球者比赛， 你必须运行动​​画才能显示球 移动并从用户那里获取输入以移动球棒。

在这里，您将在线程上运行动画并与之交互 其他线程上的用户。单个线程应用程序无法解决这个问题。

Answer 6

OldEnthusiast非常正确，利用核心是使用线程的一个原因。但是，即使您运行的是不是非核心的旧硬件，仍然有理由进行处理。如果您需要允许用户在程序执行冗长的任务时保持对UI的控制，那就是这样。您的程序可以将任务（例如处理文件或从网络中提取某些内容）拆分到线程上，并且仍然允许用户与程序交互，比如排队另一个作业。