多线程程序与单进程程序的架构

多线程程序和单进程程序中都有使用，在网络服务中都有使用。多线程程序主要用于同步的处理一些请求，为了在同一时间处理较多的请求。一般采取线程池的策略，一个主线程来分配请求。

（一）常见的进程模型：

                   （1）多线程模型

 

 

 

 

 

 

 

 

这种模式固定线程数量，吞吐量是接近每个线程的吞吐量*线程数。不具有伸缩性，伸缩性不强，在高负载下能力有很大限制。对于负载不大的情况下的同步数据访问应用还是比较广泛的。

                   （2）多线程模型二

                  

                   这种模型是一个线程负责调度任务到不同的线程，通常维护一个线程池，线程池的线程数量可以伸缩，由调度线程决定。回报也通过调度线程来处理，线程与线程之间通过共享内存来获取其他方式来通信都可。但是其最高的线程数量也有限制。

（1）      单进程模型

 

这种模型采用全异步的模式处理请求，进程维护一个每个请求的全局队列，工作进程与网络进程是独立的，采用共享内存的模式进行通信，在全异步的情况下，也能做到高并发量，和高吞吐量。这种模型易于控制，需要对过载进行保护。

 

（二）几种常见的模型对比

（1）程序复杂度

最复杂是采用具有调度功能的线程池，这种模型需要一个调度线程，调度线程要做的工作包括指派工作线程，过载保护，与多个线程通信，同步。线程之间共享资源要加锁，线程之间可以消除共享资源，提高处理能力。可以采用同步的处理的模式访问，但是风险较大。

单进程的模型比较简单，一个进程将要完成所有功能，包括收包，逻辑处理，过载保护。

 

（2）性能

一般来说，前端接收请求的，具有多客户端，多版本，多协议的适合采用多线程的模式，如果有统一的协议格式，则应当采用具有调度线程的线程池来完成。如果协议不同，则需要采用不同的线程监听不同的端口来解决。

后台服务一般适合采用单进程。后台线程要求高并发量，高吞吐量。单进程模型消除了锁，并且避免了多线程很多的复杂问题。多线程在开发过程中还有个很大的缺点是不利于调试。对开发者的调式技巧要求较高。

后台也有使用多线程的，后台的后台一般都使用单进程。

（3）竞争

多线程存在竞争问题，多线程会遇到很多程序陷阱，全局的数据，队列，map等数据结构的修过都需要加锁

单线程的程序显然不会存在竞争性问题，单线程在程序中编程是比较简单的。很多时序以及竞争性问题都不存在。

（4）服务健壮性

多线程中，任何一个线程出现问题，都会引起整个进程的挂掉，这与单进程没有区别。多线程的一个好处是可以调用同步的api，而单进程网络服务中一般只允许调用异步的API。

 

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