多线程基础

CPU与线程

在Java中，创建一个线程很简单，new Thread()就可以了，然后启动这个线程的话，调用它的strat()方法。可是，调用这个方法之后，并不是立即启动线程，而是等待CPU的调度，获得CPU资源后才开始执行。所以说，CPU资源是线程运行的关键。

并行与并发

并行与并发的概念应该很多地方都介绍过， 我画了一张图。

并行与并发.jpg

这样介绍应该就比较清楚了。那么考虑一下，如果只有一个CPU（也就是单核CPU）能不能达到并行执行？显然是不可能的吧，一个CPU在同一时刻，只能把资源分配给一个任务，只有多核CPU时代的到来，才实现了并行执行的方式。所以很多资料上讲的并行与并发区别的关键词是，同一时刻和同一时间间隔。

单核CPU下的串行与并发

那么，再考虑一个问题，如果目前的环境是单核CPU，多线程编程还有没有必要？从上面的图中我们可以看出，如果是单核CPU的话，只能做到并发执行，而且，比串行执行的速度要快一些。可是，如果每个任务都去掉了等待时间的部分，那么在单核的环境下，串行执行是不是就跟并发执行的速度是一样的呢？

其实不是的，可能有人会听说过，线程的切换会有性能损耗。因为在实际的环境中，每个线程得到CPU的资源是有时间限制的，称为时间片，当一个线程的时间片用完后，会切换到另一个线程，可是当这个线程再次得到CPU资源的时候，会从上一次的位置继续向下执行，那它怎么就知道自己上一次的执行位置呢？所以就需要CPU做额外的工作，带来的性能的损耗。

所以说，在单核环境下，串行执行（单线程）速度快还是并发执行（多线程）速度快，要取决于任务是否有休眠时间。那么，在实际的环境中，休眠的操作就可以看作读/取文件的IO操作。所以说，没有休眠时间（或者时间相对较少）的任务，我们称之为计算密集型（CPU密集型）任务，有休眠时间（时间相对较多）的操作称为IO密集型任务。

总结：计算密集型任务适合串行执行，IO密集型任务适合并发执行。类比到我们当前的多核环境中也是适用的。
就比如一个常见的问题，线程池中的线程数规定多少才合适？想必这个问题大家心里应该有数了吧，先确定任务是计算密集型还是IO密集型，如果是前者，那就规定成当前CPU的核心数；如果是后者，可以是当前CPU的核心数 * 2。这只是个大概的数字，真实环境中还需要根据场景进行压测才能确定。