多线程 (2)
多线程的四种实现方式
多线程的四种实现方式
多线程是指在一个进程中同时运行多个线程，以提高程序的运行
效率。
多线程的实现方式有以下四种：
1. 继承Thread类
通过继承Thread类，重写run方法来实现多线程。
可以通过创
建Thread对象并调用start方法来启动线程。
2. 实现Runnable接口
通过实现Runnable接口，重写run方法来实现多线程。
可以通
过创建Thread对象并将Runnable对象传递给其构造函数来启动线程。
3. 实现Callable接口
通过实现Callable接口，重写call方法来实现多线程。
可以通
过创建FutureTask对象并将Callable对象传递给其构造函数来启动
线程。
4. 线程池
线程池可以提高线程的使用效率，避免线程频繁创建和销毁的开销。
可以通过ThreadPoolExecutor类来创建线程池，可以指定线程池
的大小、工作队列以及拒绝策略等参数。
多线程实现的原理
多线程实现的原理多线程主要是为了提高计算机程序的执行效率，它可以使程序同时进行多个任务，而不像单线程一样需要等待当前的任务完成以后才能执行下一个任务。
多线程是一种并发编程技术，许多编程语言都支持多线程编程，例如Java、Python等。
多线程实现的基本原理是利用CPU的时间片轮转算法，CPU可以快速地在多个线程之间进行切换，从而实现多个线程同时执行的效果。
接下来，我们将分步骤阐述多线程实现的原理：1. 线程的创建：在程序开始运行时，创建一个主线程。
如果需要使用多线程，可以在主线程内创建多个子线程。
2. 线程的调度：每个线程都会被分配一个时间片，当某个线程的时间片用完时，操作系统会将该线程置于等待状态，同时将 CPU 分配给其他线程。
等待状态的线程会进入操作系统的等待队列等待下一次执行。
3. 线程的同步：多个线程之间要共享数据，就需要进行线程同步。
线程同步可以通过互斥锁、信号量、条件变量等方式进行实现。
4. 线程的销毁：线程的结束是由操作系统负责的。
当某个线程完成任务后，操作系统会将该线程从运行状态转变为终止状态，并清除该线程占用的系统资源。
5. 线程的优先级：每个线程都有一个优先级，优先级较高的线程会先被执行。
线程的优先级可以通过设置线程优先级的方式进行调整。
总结起来，多线程实现的原理就是利用操作系统的时间片轮转算法实现线程的调度。
多个线程之间共享数据需要进行线程同步，线程的创建和销毁由操作系统负责。
线程的优先级可以通过设置线程优先级的方式进行调整。
在实际的程序开发中，多线程可以提高程序的执行效率，但也需要注意线程安全的问题，避免发生数据竞争等问题。
因此，在使用多线程时需要仔细考虑线程的同步与锁的使用，以确保程序的正确性和稳定性。
多线程注意事项范文
多线程注意事项范文多线程是指在一个程序中同时运行多个线程，每个线程独立执行不同的任务。
相比单线程，多线程可以提高程序的执行效率和资源利用率。
然而，多线程编程也存在一些注意事项，下面将详细介绍：1.线程安全问题：多个线程同时访问共享的数据，可能引发竞态条件或死锁等问题。
为避免这些问题，可以采用锁、信号量、互斥量等机制来保护共享数据的访问。
2.同步问题：当多个线程并发执行时，可能会出现对共享资源的不同步访问。
为解决这个问题，可以使用线程同步机制，如条件变量、读写锁等，来保证多个线程按照特定的顺序访问共享资源。
3.上下文切换开销：切换线程间的上下文需要保存和恢复线程的状态信息，这会带来一定的开销。
因此，在多线程编程时，应避免频繁的线程切换，合理调度线程的执行顺序，以降低上下文切换的开销。
4.线程间通信问题：多个线程之间可能需要进行通信，传递数据或控制信息。
为确保线程间的正确通信，可以使用消息队列、管道、共享内存等机制来实现线程间的数据交换。
5.线程优先级问题：多线程环境中，线程的调度是由操作系统决定的，因此无法确定线程的执行顺序。
这就导致线程的执行结果可能与预期不符。
为避免这个问题，可以设置线程的优先级，提高重要线程的执行优先级。
6.死锁问题：多个线程之间的循环等待资源的释放，导致所有线程都无法继续执行，称为死锁。
为避免死锁问题，应避免循环等待的发生，可以按照特定的顺序申请和释放资源。
7.线程创建和销毁开销：创建和销毁线程需要消耗系统资源，因此应合理控制线程的数量，避免频繁的线程创建和销毁操作。
8.线程安全方法和非线程安全方法：在多线程环境中，一些方法可能是线程安全的，即多个线程同时调用不会引发竞态条件等问题。
而一些方法可能是非线程安全的，多个线程同时调用可能导致不确定的结果。
在多线程编程时，应注意选择线程安全的方法。
9.CPU资源的合理利用：多线程程序可能会占用过多的CPU资源，导致其他程序无法正常工作。
Python多线程编程（二）：threading模块中Lock类的用法详解
Python多线程编程（⼆）：threading模块中Lock类的⽤法详解⼤概可以这样讲，多线程最难的是如何正确协调各个线程修改同⼀份数据。
以卖票的例⼦作为说明。
买票有多个窗⼝，假设有 3 个好了，窗⼝之间共享⼀个票池，每个窗⼝都可以买票直到票池⾥⾯没有票可以卖。
不难写出下⾯的代码。
import threadingimport randomclass WindowThread(threading.Thread):def__init__(self,name):threading.Thread.__init__(self,name=name) = nameself.tickts = 0def run(self):global tickt_countwhile tickt_count > 0:print('%s notice:There has %d tickts remain ' %(,tickt_count))if tickt_count > 2:number = random.randint(1,2)else:number = 1tickt_count -= numberself.tickts += numberprint('%s have buy %d tickt,the remain tickt\'t count is %d .Already buy %d \n'% (, number, tickt_count, self.tickts))print('%s notice:There is no tickt can sold! Already sold %d'%(,self.tickts))tickt_count = 10window1 = WindowThread('window1')window2 = WindowThread('window2')window3 = WindowThread('window3')window1.start()window2.start()window3.start()window1.join()window2.join()window3.join()print('tickt count ',tickt_count)假设有 3 个窗⼝，总共有 10 张票。
多线程的应用场景简书
多线程的应用场景简书
多线程的应用场景有很多，下面列举几个常见的例子：
1. 图片或视频处理：在图像或视频处理领域，通常需要对大量的图像或视频进行处理，例如图像的压缩、滤镜的应用等。
使用多线程可以同时处理多个图像或视频，提高处理速度和效率。
2. 网络编程：在网络编程中，多线程可以用来处理多个客户端的请求，例如Web服务器。
每个客户端请求都可以分配一个
线程来处理，提高同时处理请求的能力。
3. 并发编程：在并发编程中，多线程可以用来处理多个并发任务，例如并发访问数据库、并发执行任务等。
通过多线程可以提高系统的处理能力和资源利用率。
4. 数据分析与计算：在大数据处理和分析中，通常需要对海量数据进行处理和计算，使用多线程可以将数据分成多个部分并行处理，加快计算速度。
5. 用户界面响应：在图形界面应用程序中，如果某个操作需要耗费较长时间，使用多线程可以使界面仍然保持响应，提高用户体验。
需要注意的是，在使用多线程时需要注意线程的同步和竞态条件的处理，以避免出现线程安全问题。
多线程编程的常见问题和解决方法
多线程编程的常见问题和解决方法多线程编程是同时运行多个线程的编程模型，可以提高程序的并发性和响应性。
然而，多线程编程也会带来一些常见问题，如竞态条件、死锁、活锁、饥饿等。
下面是一些常见的问题和解决方法。
1.竞态条件竞态条件是指多个线程对共享资源进行访问和修改时的不确定性结果。
解决竞态条件的方法有：-使用互斥锁（mutex）：通过确保一次只有一个线程能够访问共享资源，来避免竞态条件。
-使用信号量（semaphore）：通过限制同时访问共享资源的线程数量来避免竞态条件。
-使用条件变量（condition variable）：通过让线程等待某个条件满足，再进行访问共享资源，来避免竞态条件。
2.死锁死锁是指多个线程互相等待对方释放资源，导致系统无法继续执行的状态。
解决死锁的方法有：-避免使用多个锁：尽可能减少锁的数量，或者使用更高级的同步机制如读写锁（read-write lock）。
-破坏循环等待条件：对资源进行排序，按序请求资源，避免循环等待。
-使用超时机制：在一定时间内等待资源，如果超时则丢弃请求，避免无限等待。
3.活锁活锁是指多个线程在不停地改变自己的状态，但无法向前推进。
解决活锁的方法有：-引入随机性：当多个线程同时请求资源时，引入随机性来打破死锁的循环。
-重试策略：如果发生活锁，暂停一段时间后重新尝试执行操作。
4.饥饿饥饿是指某个线程由于优先级或其他原因无法获得资源，导致无法继续执行。
解决饥饿的方法有：-使用公平锁：确保每个线程获得资源的机会是公平的，避免某个线程一直无法获得资源。
-调整线程优先级：提高饥饿线程的优先级，使其有机会获得资源。
5.数据竞争数据竞争是指多个线程同时对共享数据进行读写操作，导致不确定的结果。
解决数据竞争的方法有：-使用互斥锁：通过确保一次只有一个线程能够访问共享数据，来避免数据竞争。
-使用原子操作：使用原子操作来保证共享数据的原子性，避免数据竞争。
6.上下文切换开销多线程编程会引入上下文切换开销，导致性能下降。
多线程的三种实现方式
多线程的三种实现方式多线程是指程序中同时运行多个线程的机制，可以提高程序的并发性和效率。
在实际的开发过程中，有三种常见的多线程实现方式：继承Thread类、实现Runnable接口和使用线程池。
一、继承Thread类继承Thread类是实现多线程的一种简单方式。
具体步骤如下：1. 定义一个继承自Thread的子类，重写run方法，该方法在新线程中执行。
2. 在主线程中创建子线程的实例，并调用其start方法启动线程。
下面是一个简单的示例代码：```class MyThread extends Threadpublic void rufor (int i = 0; i < 10; i++)System.out.println("Thread-1: " + i);}}public class Mainpublic static void main(String[] args)MyThread thread = new MyThread(;thread.start(;for (int i = 0; i < 10; i++)System.out.println("Main Thread: " + i);}}```在上述代码中，MyThread继承自Thread类，并重写了run方法，在run方法中打印10次当前线程的名称与循环变量的值。
在主线程中创建MyThread的实例，并调用其start方法启动子线程，然后主线程中也打印10次循环变量的值。
运行以上代码，可以看到两个线程并发执行，输出结果交替显示。
二、实现Runnable接口实现Runnable接口是另一种实现多线程的方式，相比继承Thread类，这种方式可以更好地解决Java单继承的限制，增强程序的扩展性和复用性。
具体步骤如下：1. 定义一个类实现Runnable接口，重写run方法，该方法在新线程中执行。
多线程 注意事项
多线程注意事项多线程是指在一个程序中同时运行多个线程，每个线程独立执行不同的任务。
多线程的使用可以提高程序的性能和响应速度，但同时也需要注意一些问题和注意事项。
1. 线程安全性：在多线程编程中，线程与线程之间共享同一块内存空间，因此需要关注线程安全性。
如果多个线程同时访问和修改同一份数据，可能会导致数据不一致或出现竞态条件。
为了确保线程安全，可以使用同步机制，如互斥锁（mutex）、条件变量、信号量等来控制对共享数据的访问。
2. 线程同步：线程同步是保证多个线程按照一定的顺序协同工作的一种机制。
例如，如果一个线程需要依赖另一个线程的结果，则需要使用同步机制来等待另一个线程完成任务并获取结果。
常见的线程同步机制包括互斥锁、条件变量、信号量等。
3. 死锁：当多个线程相互等待对方释放资源时，可能会导致死锁。
死锁是指所有的线程都无法继续执行，程序陷入僵局。
为了避免死锁，需要合理设计线程间资源的请求和释放顺序，避免循环等待。
4. 线程优先级：线程在操作系统中会分配一个优先级，优先级高的线程会获得更多的系统资源。
但在实际开发中，不建议过分依赖线程优先级来控制线程的执行顺序，因为不同操作系统和硬件平台对线程优先级的实现方式不同。
5. 线程创建和销毁的开销：创建线程和销毁线程都需要一定的系统资源。
频繁创建和销毁线程会带来开销，所以需要根据实际需求和系统资源的限制，合理选择线程的创建和销毁时机。
6. 上下文切换开销：当一个处理器从一个线程切换到另一个线程时，需要保存当前线程的上下文状态以及加载新线程的上下文状态，这个过程称为上下文切换。
上下文切换会带来一定的开销，特别是当线程数量较多时。
因此，合理控制线程数量，避免不必要的线程切换，可以提高程序的性能。
7. 资源管理：多线程需要共享系统资源，如内存、文件、网络连接等。
因此，需要合理地管理和分配这些资源，避免出现资源争用的情况。
特别是当多个线程同时访问和修改同一份数据时，需要确保对资源的访问和修改都是线程安全的。
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linux多线程设计编辑本词条缺少信息栏、名片图，补充相关内容使词条更完整，还能快速升级，赶紧来编辑吧！linux多线程设计是指基于Linux操作系统下的多线程设计，包括多任务程序的设计，并发程序设计,网络程序设计，数据共享等。
Linux系统下的多线程遵循POSIX线程接口，称为pthread。
编写Linux下的多线程程序，需要使用头文件pthread.h，连接时需要使用库libpthread.a。
1 引言线程（thread）技术早在60年代就被提出，但真正应用多线程到操作系统中去，是在80年代中期，solaris是这方面的佼佼者。
传统的Unix也支持线程的概念，但是在一个进程（process）中只允许有一个线程，这样多线程就意味着多进程。
现在，多线程技术已经被许多操作系统所支持，包括Windows/NT，当然，也包括Linux。
为什么有了进程的概念后，还要再引入线程呢？使用多线程到底有哪些好处？什么的系统应该选用多线程？我们首先必须回答这些问题。
使用多线程的理由之一是和进程相比，它是一种非常"节俭"的多任务操作方式。
我们知道，在Linux系统下，启动一个新的进程必须分配给它独立的地址空间，建立众多的数据表来维护它的代码段、堆栈段和数据段，这是一种"昂贵"的多任务工作方式。
而运行于一个进程中的多个线程，它们彼此之间使用相同的地址空间，共享大部分数据，启动一个线程所花费的空间远远小于启动一个进程所花费的空间，而且，线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所需要的时间。
据统计，总的说来，一个进程的开销大约是一个线程开销的30倍左右，当然，在具体的系统上，这个数据可能会有较大的区别。
使用多线程的理由之二是线程间方便的通信机制。
对不同进程来说，它们具有独立的数据空间，要进行数据的传递只能通过通信的方式进行，这种方式不仅费时，而且很不方便。
线程则不然，由于同一进程下的线程之间共享数据空间，所以一个线程的数据可以直接为其它线程所用，这不仅快捷，而且方便。
当然，数据的共享也带来其他一些问题，有的变量不能同时被两个线程所修改，有的子程序中声明为static的数据更有可能给多线程程序带来灾难性的打击，这些正是编写多线程程序时最需要注意的地方。
除了以上所说的优点外，不和进程比较，多线程程序作为一种多任务、并发的工作方式，当然有以下的优点：1) 提高应用程序响应。
这对图形界面的程序尤其有意义，当一个操作耗时很长时，整个系统都会等待这个操作，此时程序不会响应键盘、鼠标、菜单的操作，而使用多线程技术，将耗时长的操作（time consuming）置于一个新的线程，可以避免这种尴尬的情况。
2) 使多CPU系统更加有效。
操作系统会保证当线程数不大于CPU数目时，不同的线程运行于不同的CPU上。
3) 改善程序结构。
一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程，成为几个独立或半独立的运行部分，这样的程序会利于理解和修改。
下面我们先来尝试编写一个简单的多线程程序。
2 简单的多线程编程Linux系统下的多线程遵循POSIX线程接口，称为pthread。
编写Linux下的多线程程序，需要使用头文件pthread.h，连接时需要使用库libpthread.a。
顺便说一下，Linux下pthread 的实现是通过系统调用clone（）来实现的。
clone（）是Linux所特有的系统调用，它的使用方式类似fork，关于clone（）的详细情况，有兴趣的读者可以去查看有关文档说明。
下面我们展示一个最简单的多线程程序ex1.c。
/* ex1.c*/#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <pthread.h>void thread(void){int i;for(i=0;i<3;i++){printf("This is a pthread.\n");// Sleep(i);{}int main(void){pthread_t id;int i,ret;ret=pthread_create(&id,NULL,(void *) thread,NULL); if(ret!=0){printf ("Create pthread error!\n");exit (1);}for(i=0;i<3;i++){printf("This is the main process.\n");//Sleep(i);}pthread_join(id,NULL);return (0);}我们编译此程序：#gcc -o ex1 ex1.c -lpthread运行ex1:#./ex1我们得到如下结果：This is the main process.This is a pthread.This is the main process.This is the main process.This is a pthread.This is a pthread.再次运行，我们可能得到如下结果：This is a pthread.This is the main process.This is a pthread.This is the main process.This is a pthread.This is the main process.前后两次结果不一样，这是两个线程争夺CPU资源的结果。
上面的示例中，我们使用到了两个函数，pthread_create和pthread_join，并声明了一个pthread_t型的变量。
pthread_t在头文件/usr/include/bits/pthreadtypes.h中定义：typedef unsigned long int pthread_t;它是一个线程的标识符。
函数pthread_create用来创建一个线程，它的原型为：extern int pthread_create __P ((pthread_t *__thread, __const pthread_attr_t *__attr,void *(*__start_routine) (void *), void *__arg));第一个参数为指向线程标识符的指针，第二个参数用来设置线程属性，第三个参数是线程运行函数的起始地址，最后一个参数是运行函数的参数。
这里，我们的函数thread不需要参数，所以最后一个参数设为空指针。
第二个参数我们也设为空指针，这样将生成默认属性的线程。
对线程属性的设定和修改我们将在下一节阐述。
当创建线程成功时，函数返回0，若不为0则说明创建线程失败，常见的错误返回代码为EAGAIN和EINV AL。
前者表示系统限制创建新的线程，例如线程数目过多了；后者表示第二个参数代表的线程属性值非法。
创建线程成功后，新创建的线程则运行参数三和参数四确定的函数，原来的线程则继续运行下一行代码。
函数pthread_join用来等待一个线程的结束。
函数原型为：extern int pthread_join __P ((pthread_t __th, void **__thread_return));第一个参数为被等待的线程标识符，第二个参数为一个用户定义的指针，它可以用来存储被等待线程的返回值。
这个函数是一个线程阻塞的函数，调用它的函数将一直等待到被等待的线程结束为止，当函数返回时，被等待线程的资源被收回。
一个线程的结束有两种途径，一种是象我们上面的例子一样，函数结束了，调用它的线程也就结束了；另一种方式是通过函数pthread_exit来实现。
它的函数原型为：extern void pthread_exit __P ((void *__retval)) __attribute__ ((__noreturn__));唯一的参数是函数的返回代码，只要pthread_join中的第二个参数thread_return不是NULL，这个值将被传递给thread_return。
最后要说明的是，一个线程不能被多个线程等待，否则第一个接收到信号的线程成功返回，其余调用pthread_join的线程则返回错误代码ESRCH。
在这一节里，我们编写了一个最简单的线程，并掌握了最常用的三个函数pthread_create，pthread_join和pthread_exit。
下面，我们来了解线程的一些常用属性以及如何设置这些属性。
3 修改线程的属性在上一节的例子里，我们用pthread_create函数创建了一个线程，在这个线程中，我们使用了默认参数，即将该函数的第二个参数设为NULL。
的确，对大多数程序来说，使用默认属性就够了，但我们还是有必要来了解一下线程的有关属性。
属性结构为pthread_attr_t，它同样在头文件/usr/include/pthread.h中定义，喜欢追根问底的人可以自己去查看。
属性值不能直接设置，须使用相关函数进行操作，初始化的函数为pthread_attr_init，这个函数必须在pthread_create函数之前调用。
属性对象主要包括是否绑定、是否分离、堆栈地址、堆栈大小、优先级。
默认的属性为非绑定、非分离、缺省1M的堆栈、与父进程同样级别的优先级。
关于线程的绑定，牵涉到另外一个概念：轻进程（LWP：Light Weight Process）。
轻进程可以理解为内核线程，它位于用户层和系统层之间。
系统对线程资源的分配、对线程的控制是通过轻进程来实现的，一个轻进程可以控制一个或多个线程。
默认状况下，启动多少轻进程、哪些轻进程来控制哪些线程是由系统来控制的，这种状况即称为非绑定的。
绑定状况下，则顾名思义，即某个线程固定的"绑"在一个轻进程之上。
被绑定的线程具有较高的响应速度，这是因为CPU时间片的调度是面向轻进程的，绑定的线程可以保证在需要的时候它总有一个轻进程可用。
通过设置被绑定的轻进程的优先级和调度级可以使得绑定的线程满足诸如实时反应之类的要求。
设置线程绑定状态的函数为pthread_attr_setscope，它有两个参数，第一个是指向属性结构的指针，第二个是绑定类型，它有两个取值：PTHREAD_SCOPE_SYSTEM（绑定的）和PTHREAD_SCOPE_PROCESS（非绑定的）。
下面的代码即创建了一个绑定的线程。
#include <pthread.h>pthread_attr_t attr;pthread_t tid;/*初始化属性值，均设为默认值*/pthread_attr_init(&attr);pthread_attr_setscope(&attr, PTHREAD_SCOPE_SYSTEM);pthread_create(&tid, &attr, (void *) my_function, NULL);线程的分离状态决定一个线程以什么样的方式来终止自己。