自覺得是的多線程（一）

    多線程在web開發裏面其實應用場景並很少，並且應用到多線程的場景也大多都是一些比較簡單的場景，基本上大多均可以用Task代替，因此不少web開發人員對多線程的理解很是的淺薄，也就致使了會出現不少不可預計的bug，而後又所以寫了一大堆邏輯來繞來繞去，因此我想談談多線程，試圖作到高屋建瓴，給你們一個比較開闊的視野。

    這一篇先從性能角度來講，下一篇從線程安全角度來說解。

    先解釋一下，爲何線程不是越多越好：

    談到多線程必需要談到cpu，一個單核心cpu在同一個時間內，只能執行一個線程（受限於目前技術），對於超線程cpu(intel專利，使用了超線程技術的cpu，允許一個核同時執行兩個線程，在windows操做系統裏面也會顯示有兩個核心)，咱們都理解成是雙核心cpu。

    而對於每一個線程，都必定包含如下幾個要素：

    一、線程內核對象，系統爲每一個線程建立的，包括上下文(context)等。

    二、線程環境塊，是一塊內存，包含線程的異常處理鏈首。

    三、用戶模式棧、內核模式棧。

　 四、DLL線程連接和線程分離通知

    這個是咱們在建立一個新線程時，系統在爲線程初始化時須要建立的東西。

    而前面又提到了，一個單核CPU同一時間內只能跑一個線程，那麼當一個CPU正在跑一個線程的時候，這個線程的不少數據已經存到了CPU的高速緩存中，這個時候發生了切換，咱們須要切換到另一個線程上面去執行，那這個線程執行的多是另外的代碼，須要讀取另外的數據，這個時候CPU就須要從新去內存裏面去取數據，來填充這個高速緩存。而CPU去內存裏面取數據的這個過程，相比於去高速緩存裏面取數據來講，是很慢的，這也就是說，當咱們頻繁切換線程的話，CPU就須要作不少額外的事情。這也就是說，當只有單核CPU時，一樣的功能，一個線程確定比多個線程更快。這裏有一個矛盾，就是系統不可能只有一個線程，系統還牽涉到不少本身的系統線程，以及其它的應用程序的線程，那系統在作線程切換(系統決定調用哪一個線程)的時候，會牽涉到一個線程優先級的問題，而這個調度方法（相對合理智能的一個算法）是咱們不可控的，因此說當你的程序有多個線程的狀況下，在作線程切換的時候，切換到你的線程上面的機率會變大，因此也不能絕對的說一個線程就必定比多個線程快，這裏只是一個大概的相對理論狀況。

    既然是這種狀況，那咱們在寫代碼的時候，就應該儘量的避免出現線程切換，而讓CPU儘量的執行該線程。但是在什麼狀況下會容易出現線程切換（如下全部的線程切換都是指的相對或是可能，由於線程調度不可控）。

    好比我有如下代碼：

public static string ReadText(string path)
        {
            string text = "";
            if (File.Exists(path))
            {
                using (Stream fs = File.Open(path, FileMode.Open))
                {
                    using (StreamReader sr = new StreamReader(fs))
                    {
                        text = sr.ReadToEnd();
                        sr.Close();
                    }
                }
            }
            return text;
        }

    這個是很常見的IO讀取，這個時候會給IO線程發出一個請求，而後等待IO的響應，在等待的過程當中，系統會把這個線程鎖定（這是個很棒的設計），讓CPU去作其它事情，等到執行響應完畢之後，再喚醒該線程。同理，在作數據庫的讀取以及一些其餘的IO請求時，都會這樣。假如當有一個用戶請求時，咱們就會執行這樣一段代碼，那當有不斷多的用戶請求時，系統就會建立不斷多的線程（建立線程的自己開銷就很昂貴），而當IO讀取完響應的時候，又會有不斷多的線程逐漸被喚醒，系統這個時候就又會疲於線程切換，你就會發現性能開始巨降。

同理，當我有如下代碼時：

lock(object){
    ...
}

當多個線程在執行這段代碼的時候，就會出現頗有意思的狀況。

假如1-10，一共有10個線程須要執行到這段代碼，假如cpu是2個（分別爲A、B，分別執行的是一、2），當1執行的時候，2被鎖定，這個時候B CPU就開始作線程切換，調度3-10中的任意一個繼續執行，若是這段代碼較長，A不必定能在短期內執行完，那就會出現，調度一個鎖一個，繼續切換，再調度，再鎖定，再切換的一個循環，一直到全部線程都被鎖定爲止。

當1執行完畢的時候，這個時候喚醒全部被鎖定的線程，而後從新分配給A、B兩個CPU，而後當A又執行到這裏的時候，B又會出現剛剛再調度、再鎖定，再切換這樣的一個循環狀況。因此在多線程開發的時候，儘量的避免共享資源的出現。

 

    ps：那當咱們在作多線程開發的時候，何時用線程池、何時本身寫線程。Task也能夠理解爲線程池。

    線程池的優點就是，當邏輯執行完畢之後，並不銷燬線程，而是將線程掛起，當你須要使用線程的時候，就會給你分配一個空閒的線程去執行你的邏輯，讓線程反覆使用，由於前面有提到了初始化線程須要建立不少對象，開銷很昂貴。只有當全部的線程都處於繁忙狀態時，沒有線程分配時纔去給你從新建立一個新線程。

    但是若是你的程序在某一個時間段有一個峯值的話，那麼最繁忙的時候，程序就會建立N多個線程，而當峯值過去了之後，這些被建立的線程不會被釋放掉，會一直佔用這你的資源。一直等到GC，纔有可能被釋放掉。

    因此各位看客根據本身的業務狀況來決定，是否使用線程池。