关于多线程的思考

当准备编制程序完成某项较为复杂的事情时，一般面临这样几种情况。

一是在单进程单线程的情况下设计程序，这个程序可能不得不在在单个执行流中处理如用户交互，数据计算，外设访问等不同类型的任务，使得各种任务的处理互相牵制，导致程序设计复杂且运行效率较低。这种情况在早期的os只支持单进程单线程时必须面对。

二是在多进程单线程的情况，此时可以将不同类型的任务分配到多个进程，简化程序设计，提高运行效率。不过由于多进程之间共享信息和相互通信的低效率，会降低程序运行的效率。不过，多进程具有故障隔离，多个任务之间不互相影响的好处。

三是采用单进程多线程的设计，此时可以把不同类型的任务分配到多个线程，由于多个线程可以共享进程资源，效率较之多进程要高，但是多线程访问共享资源需要注意一致性问题，且线程之间会互相影响，如踩踏对方的内存，造成问题定位的困难。

后两种方式在多cpu环境，会提高程序运行的效率。即使在单cpu环境下，后两种的效率也会高于第一种。

这几种方式各有利弊，对于简单的事情，可以采用单进程单线程的方式做，如一些单片机小程序，此时也需要具备面对此种情况的设计能力。而对于复杂的事情，可以根据程序的运行环境，对可靠性/性能等不同质量属性的设计考虑权重，来确定采用上面的那种设计方式。应该说，多种方式可供选择，增加了程序设计的灵活性，是我们软件人员的好事情。

在unix高级编程11.16图中的程序，利用barrier，建立8个线程来分解处理一个大量数据的排序，在多cpu的硬件环境中，可以大幅提高计算效率。这种情况就充分利用了多线程可以共享存储的特点。如果是用多进程来做这件事，可能就无法达成这样的效果。因此，多线程这种编程模型，必然尤其特别适合的应用场合，大体就是，各个任务相对独立，但有较大的资源共享要求，此时多线程模型就比较合适。