多线程还是多进程的选择及区别
分类：linux进程编程相关linux线程编程相关2013-01-30 17:49 970人阅读评论(1) 收藏举报鱼还是熊掌：浅谈多进程多线程的选择
关于多进程和多线程，教科书上最经典的一句话是―进程是资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位‖，这句话应付考试基本上够了，但如果在工作中遇到类似的选择问题，那就没有这么简单了，选的不好，会让你深受其害。
经常在网络上看到有的XDJM问―多进程好还是多线程好？‖、―Linux下用多进程还是多线程？‖等等期望一劳永逸的问题，我只能说：没有最好，只有更好。根据实际情况来判断，哪个更加合适就是哪个好。
我们按照多个不同的维度，来看看多线程和多进程的对比（注：因为是感性的比较，因此都是相对的，不是说一个好得不得了，另外一个差的无法忍受）。
看起来比较简单，优势对比上是―线程 3.5 v 2.5 进程‖，我们只管选线程就是了？
呵呵，有这么简单我就不用在这里浪费口舌了，还是那句话，没有绝对的好与坏，只有哪个更加合适的问题。我们来看实际应用中究竟如何判断更加合适。
1）需要频繁创建销毁的优先用线程
原因请看上面的对比。
这种原则最常见的应用就是Web服务器了，来一个连接建立一个线程，断了就销毁线程，要是用进程，创建和销毁的代价是很难承受的
2）需要进行大量计算的优先使用线程
所谓大量计算，当然就是要耗费很多CPU，切换频繁了，这种情况下线程是最合适的。
这种原则最常见的是图像处理、算法处理。
3）强相关的处理用线程，弱相关的处理用进程
什么叫强相关、弱相关？理论上很难定义，给个简单的例子就明白了。
一般的Server需要完成如下任务：消息收发、消息处理。―消息收发‖和―消息处理‖就是弱相关的任务，而―消息处理‖里面可能又分为―消息解码‖、―业务处理‖，这两个任务相对来说相关性就要强多了。因此―消息收发‖和―消息处理‖可以分进程设计，―消息解码‖、―业务处理‖可以分线程设计。
当然这种划分方式不是一成不变的，也可以根据实际情况进行调整。
4）可能要扩展到多机分布的用进程，多核分布的用线程
原因请看上面对比。
5）都满足需求的情况下，用你最熟悉、最拿手的方式
至于―数据共享、同步‖、―编程、调试‖、―可靠性‖这几个维度的所谓的―复杂、简单‖应该怎么取舍，我只能说：没有明确的选择方法。但我可以告诉你一个选择原则：如果多进程和多线程都能够满足要求，那么选择你最熟悉、最拿手的那个。
需要提醒的是：虽然我给了这么多的选择原则，但实际应用中基本上都是―进程+线程‖的结合方式，千万不要真的陷入一种非此即彼的误区。
1、进程与线程
进程是程序执行时的一个实例，即它是程序已经执行到课中程度的数据结构的汇集。从内核的观点看，进程的目的就是担当分配系统资源（CPU时间、内存等）的基本单位。
线程是进程的一个执行流，是CPU调度和分派的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位。一个进程由几个线程组成（拥有很多相对独立的执行流的用户程序共享应用程序的大部分数据结构），线程与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。
"进程——资源分配的最小单位，线程——程序执行的最小单位"
进程有独立的地址空间，一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其它进程产生影响，而线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量，但线程没有单独的地址空间，一个线程死掉就等于整个进程死掉，所以多进程的程序要比多线程的程序健壮，但在进程切换时，耗费资源较大，效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作，只能用线程，不能用进程。
总的来说就是：进程有独立的地址空间，线程没有单独的地址空间（同一进程内的线程共享进程的地址空间）。（下面的内容摘自Linux下的多线程编程）
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：
?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。
?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。
?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。
在Unix上编程采用多线程还是多进程的争执由来已久，这种争执最常见到在B/S通讯中服务端并发技术的选型上，比如WEB服务器技术中，Apache是采用多进程的（perfork模式，每客户连接对应一个进程，每进程中只存在唯一一个执行线程），Java的Web容器Tomcat、Websphere等都是多线程的（每客户连接对应一个线程，所有线程都在一个进程中）。
从Unix发展历史看，伴随着Unix的诞生多进程就出现了，而多线程很晚才被系统支持，例如Linux 直到内核2.6，才支持符合Posix规范的NPTL线程库。进程和线程的特点，也就是各自的优缺点如下：
进程优点：编程、调试简单，可靠性较高。
进程缺点：创建、销毁、切换速度慢，内存、资源占用大。
线程优点：创建、销毁、切换速度快，内存、资源占用小。
线程缺点：编程、调试复杂，可靠性较差。
上面的对比可以归结为一句话：―线程快而进程可靠性高‖。线程有个别名叫―轻量级进程‖，在有的书籍资料上介绍线程可以十倍、百倍的效率快于进程；而进程之间不共享数据，没有锁问题，结构简单，一个进程崩溃不像线程那样影响全局，因此比较可靠。我相信这个观点可以被大部分人所接受，因为和我们所接受的知识概念是相符的。
在写这篇文章前，我也属于这―大部分人‖，这两年在用C语言编写的几个C/S通讯程序中，因时间紧总是采用多进程并发技术，而且是比较简单的现场为每客户fork()一个进程，当时总是担心并发量增大时负荷能否承受，盘算着等时间充裕了将它改为多线程形式，或者改为预先创建进程的形式，直到最近在网上看到了一篇论文《Linux系统下多线程与多进程性能分析》作者―周丽焦程波兰巨龙‖，才认真思考这个问题，我自己也做了实验，结论和论文作者的相似，但对大部分人可以说是颠覆性的。
下面是得出结论的实验步骤和过程，结论究竟是怎样的？感兴趣就一起看看吧。
实验代码使用周丽论文中的代码样例，我做了少量修改，值得注意的是这样的区别：
论文实验和我的实验时间不同，论文所处的年代linux内核是2.4，我的实验linux内核是2.6，2.6使用的线程库是NPTL，2.4使用的是老的Linux线程库（用进程模拟线程的那个LinuxThread）。
论文实验和我用的机器不同，论文描述了使用的环境：单cpu 机器基本配置为:celeron 2.0 GZ, 256M, Linux 9.2,内核2.4.8。我的环境是：双核Intel(R) Xeon(R) CPU 5130 @ 2.00GHz（做实验时，禁掉了一核），512MG内存，Red Hat Enterprise Linux ES release 4 (Nahant Update 4)，内核2.6.9-42。
进程实验代码（fork.c）：
1. #include
2. #include
3. #include
4.
5. #define P_NUMBER 255 //并发进程数量
6. #define COUNT 5 //每次进程打印字符串数
7. #define TEST_LOGFILE "logFile.log"
8. FILE *logFile=NULL;
9.
10. char *s="hello linux\0";
11.
12. int main()
13. {
14. int i=0,j=0;
15. logFile=fopen(TEST_LOGFILE,"a+");//打开日志文件
16. for(i=0;i 17. { 18. if(fork()==0)//创建子进程，if(fork()==0){}这段代码是子进程运行区间 19. { 20. for(j=0;j 21. { 22. printf("[%d]%s\n",j,s);//向控制台输出 23. /*当你频繁读写文件的时候，Linux内核为了提高读写性能与速度，会将文件在内 存中进行缓存，这部分内存就是Cache Memory(缓存内存)。可能导致测试结果不准，所以 在此注释*/ 24. //fprintf(logFile,"[%d]%s\n",j,s);//向日志文件输出， 25. } 26. exit(0);//子进程结束 27. } 28. } 29. 30. for(i=0;i 31. { 32. wait(0); 33. } 34. 35. printf("Okay\n"); 36. return 0; 37. } 进程实验代码（thread.c）： 1. #include 2. #include 3. #include 4. #include 5. 6. #define P_NUMBER 255//并发线程数量 7. #define COUNT 5 //每线程打印字符串数 8. #define TEST_LOG "logFile.log" 9. FILE *logFile=NULL; 10. 11. char *s="hello linux\0"; 12. 13. print_hello_linux()//线程执行的函数 14. { 15. int i=0; 16. for(i=0;i 17. { 18. printf("[%d]%s\n",i,s);//想控制台输出 19. /*当你频繁读写文件的时候，Linux内核为了提高读写性能与速度，会将文件在内存中 进行缓存，这部分内存就是Cache Memory(缓存内存)。可能导致测试结果不准，所以在此注释*/ 20. //fprintf(logFile,"[%d]%s\n",i,s);//向日志文件输出 21. } 22. pthread_exit(0);//线程结束 23. } 24. 25. int main() 26. { 27. int i=0; 28. pthread_t pid[P_NUMBER];//线程数组 29. logFile=fopen(TEST_LOG,"a+");//打开日志文件 30. 31. for(i=0;i 32. pthread_create(&pid[i],NULL,(void *)print_hello_linux,NULL);//创建线程 33. 34. for(i=0;i 35. pthread_join(pid[i],NULL);//回收线程 36. 37. printf("Okay\n"); 38. return 0; 39. } 两段程序做的事情是一样的，都是创建―若干‖个进程/线程，每个创建出的进程/线程打印―若干‖条―hello linux‖字符串到控制台和日志文件，两个―若干‖由两个宏P_NUMBER和COUNT分别定义，程序编译指令如下： gcc -o fork fork.c gcc -lpthread -o thread thread.c 实验通过time指令执行两个程序，抄录time输出的挂钟时间（real时间）： time ./fork time ./thread 每批次的实验通过改动宏P_NUMBER和COUNT来调整进程/线程数量和打印次数，每批次测试五轮，得到的结果如下： 一、重复周丽论文实验步骤 (注：本文平均值算法采用的是去掉一个最大值去掉一个最小值，然后平均) 本轮实验是为了和周丽论文作对比，因此将进程/线程数量限制在255个，论文也是测试了255个进程/线程分别进行5次，10 次,50 次,100 次,500 次……10000 次打印的用时，论文得出的结果是：任务量较大时,多进程比多线程效率高;而完成的任务量较小时,多线程比多进程要快，重复打印600 次时,多进程与多线程所耗费的时间相同。 虽然我的实验直到1000打印次数时，多进程才开始领先，但考虑到使用的是NPTL线程库的缘故，从而可以证实了论文的观点。从我的实验数据看，多线程和多进程两组数据非常接近，考虑到数据的提取具有瞬间性，因此可以认为他们的速度是相同的。 是不是可以得出这样的结论：多线程创建、销毁速度快，而多线程切换速度快，这个结论我们会在第二个试验中继续试图验证 当前的网络环境中，我们更看中高并发、高负荷下的性能，纵观前面的实验步骤，最长的实验周期不过2分钟多一点，因此下面的实验将向两个方向延伸，第一，增加并发数量，第二，增加每进程/线程的工作强度。 二、增加并发数量的实验 下面的实验打印次数不变，而进程/线程数量逐渐增加。在实验过程中多线程程序在后四组（线程数350，500，800,1000）的测试中都出现了―段错误‖，出现错误的原因和多线程预分配线程栈有关。 实验中的计算机CPU是32位，寻址最大范围是4GB（2的32次方），Linux是按照3GB/1GB的方式来分配内存，其中1GB属于所有进程共享的内核空间，3GB属于用户空间（进程虚拟内存空间）。Linux2.6的默认线程栈大小是8M（通过ulimit -a查看），对于多线程，在创建线程的时候系统会为每一个线程预分配线程栈地址空间，也就是8M的虚拟内存空间。线程数量太多时，线程栈累计的大小将超过进程虚拟内存空间大小（计算时需要排除程序文本、数据、共享库等占用的空间），这就是实验中出现的―段错误‖的原因。 Linux2.6的默认线程栈大小可以通过ulimit -s 命令查看或修改，我们可以计算出线程数的最大上线: (1024*1024*1024*3) / (1024*1024*8) = 384，实际数字应该略小与384，因为还要计算程序文本、数据、共享库等占用的空间。在当今的稍显繁忙的WEB服务器上，突破384的并发访问并不是稀罕的事情，要继续下面的实验需要将默认线程栈的大小减小，但这样做有一定的风险，比如线程中的函数分配了大量的自动变量或者函数涉及很深的栈帧（典型的是递归调用），线程栈就可能不够用了。可以配合使用POSIX.1规定的两个线程属性guardsize和stackaddr来解决线程栈溢出问题，guardsize控制着线程栈末尾之后的一篇内存区域，一旦线程栈在使用中溢出并到达了这片内存，程序可以捕获系统内核发出的告警信号，然后使用malloc获取另外的内存，并通过stackaddr改变线程栈的位置，以获得额外的栈空间，这个动态扩展栈空间办法需要手工编程，而且非常麻烦。 有两种方法可以改变线程栈的大小，使用ulimit -s 命令改变系统默认线程栈的大小，或者在代码中创建线程时通过pthread_attr_setstacksize函数改变栈尺寸，在实验中使用的是第一种，在程序运行前先执行ulimit指令将默认线程栈大小改为1M： ulimit -s 1024 time ./thread 【实验结论】 当线程/进程逐渐增多时，执行相同任务时，线程所花费时间相对于进程有下降的趋势（本人怀疑后两组数据受系统其他瓶颈的影响），这是不是进一步验证了多线程创建、销毁速度快，而多进程切换速度快。 出现了线程栈的问题，让我特别关心Java线程是怎样处理的，因此用Java语言写了同样的实验程序，Java程序加载虚拟机环境比较耗时，所以没有用time提取测试时间，而直接将测时写入代码。对Linux上的C编程不熟悉的Java程序员也可以用这个程序去对比理解上面的C语言试验程序。 1. import java.io.File; 2. import java.io.FileNotFoundException; 3. import java.io.FileOutputStream; 4. import java.io.IOException; 5. 6. public class MyThread extends Thread 7. { 8. static int P_NUMBER = 1000;/* 并发线程数量*/ 9. static int COUNT= 1000;/* 每线程打印字符串次数*/ 10. 11. static String s ="hello linux\n"; 12. 13. static FileOutputStream out =null;/* 文件输出流*/ 14. @Override 15. public void run() 16. { 17. for(int i = 0; i 18. { 19. System.out.printf("[%d]%s", i, s);/* 向控制台输出*/ 20. 21. StringBuilder sb =new StringBuilder(16); 22. sb.append("[").append(i).append("]").append(s); 23. try 24. { 25. out.write(sb.toString().getBytes());/* 向日志文件输出*/ 26. } 27. catch(IOException e) 28. { 29. e.printStackTrace(); 30. } 31. } 32. } 33. 34. public static void main(String[] args)throws FileNotFoundException,InterruptedExce ption 35. { 36. MyThread[] threads =new MyThread[P_NUMBER];/* 线程数组*/ 37. 38. File file=new File("Javalogfile.log"); 39. out =new FileOutputStream(file, true);/* 日志文件输出流*/ 40. 41. System.out.println("开始运行"); 42. long start=System.currentTimeMillis(); 43. 44. for(int i = 0; i < P_NUMBER; i++)//创建线程 45. { 46. threads[i]=new MyThread(); 47. threads[i].start(); 48. } 49. 50. for(int i = 0; i < P_NUMBER; i++)//回收线程 51. { 52. threads[i].join(); 53. } 54. 55. System.out.println("用时："+(System.currentTimeMillis()–start)+" 毫秒"); 56. return; 57. } 58. 59. } Java程序比C程序慢一些在情理之中，但Java程序并没有出现线程栈问题，5次测试都平稳完成，可以用下面的ps指令获得java进程中线程的数量： diaoyf@ali:~$ ps -eLf | grep MyThread | wc -l 1010 用ps测试线程数在1010上维持了很长时间，多出的10个线程应该是jvm内部的管理线程，比如用于GC。我不知道Java创建线程时默认栈的大小是多少，很多资料说法不统一，于是下载了Java 的源码jdk-6u21-fcs-src-b07-jrl-17_jul_2010.jar（实验环境安装的是SUN jdk 1.6.0_20-b02），但没能从中找到需要的信息。对于jvm的运行，java提供了控制参数，因此再次测试时，通过下面的参数将Java线程栈大小定义在8192k，和Linux的默认大小一致： diaoyf@ali:~/tmp1$ java -Xss8192k MyThread 出乎意料的是并没有出现想象中的异常，但用ps侦测线程数最高到达337，我判断程序在创建线程时在栈到达可用内存的上线时就停止继续创建了，程序运行的时间远小于估计值也证明了这个判断。程序虽然没有抛出异常，但运行的并不正常，另一个问题是最后并没有打印出―用时xxx毫秒‖信息。 这次测试更加深了我的一个长期的猜测：Java的Web容器不稳定。因为我是多年编写B/S的Java 程序员，WEB服务不稳定常常挂掉也是司空见惯的，除了自己或项目组成员水平不高，代码编写太烂的原因之外，我一直猜测还有更深层的原因，如果就是线程原因的话，这颠覆性可比本篇文章的多进程性能颠覆性要大得多，想想世界上有多少Tomcat、Jboss、Websphere、weblogic在跑着，嘿嘿。 这次测试还打破了以前的一个说法：单CPU上并发超过6、7百，线程或进程间的切换就会占用大量CPU时间，造成服务器效率会急剧下降。但从上面的实验来看，进程/线程数到1000时（这差不多是非常繁忙的WEB服务器了），仍具有很好的线性。 三、增加每进程/线程的工作强度的实验 这次将程序打印数据增大，原来打印字符串为： 1. char *s = "hello linux\0"; 现在修改为每次打印256个字节数据: 1. char *s ="1234567890abcdef\ 2. 1234567890abcdef\ 3. 1234567890abcdef\ 4. 1234567890abcdef\ 5. 1234567890abcdef\ 6. 1234567890abcdef\ 7. 1234567890abcdef\ 8. 1234567890abcdef\ 9. 1234567890abcdef\ 10. 1234567890abcdef\ 11. 1234567890abcdef\ 12. 1234567890abcdef\ 13. 1234567890abcdef\ 14. 1234567890abcdef\ 15. 1234567890abcdef\ 16. 1234567890abcdef\0"; 预先创建进程或线程可以节省进程或线程的创建、销毁时间，在实际的应用中很多程序使用了这样的策略，比如Apapche预先创建进程、Tomcat 预先创建线程，通常叫做进程池或线程池。在大部分人的概念中，进程或线程的创建、销毁是比较耗时的，在stevesn的著作《Unix网络编程》中有这样的对比图（第一卷第三版30章客户/服务器程序设计范式）： 行号服务器描述 进程控制CPU时间（秒，与基准之差） Solaris2.5.1 Digital Unix4.0b BSD/OS3.0 0 迭代服务器（基准测试，无进程控 制） 0.0 0.0 0.0 1 简单并发服务，为每个客户请求 fork一个进程 504.2 168.9 29.6 2 预先派生子进程，每个子进程调用 accept 6.2 1.8 3 预先派生子进程，用文件锁保护 accept 25.2 10.0 2.7 4 预先派生子进程，用线程互斥锁保 护accept 21.5 5 预先派生子进程，由父进程向子进 程传递套接字 36.7 10.9 6.1 6 并发服务，为每个客户请求创建一 个线程 18.7 4.7 7 预先创建线程，用互斥锁保护 accept 8.6 3.5 8 预先创建线程，由主线程调用 accept 14.5 5.0 stevens已驾鹤西去多年，但《Unix网络编程》一书仍具有巨大的影响力，上表中stevens比较了三种服务器上多进程和多线程的执行效率，因为三种服务器所用计算机不同，表中数据只能纵向比较，而横向无可比性，stevens在书中提供了这些测试程序的源码（也可以在网上下载）。书中介绍了测试环境，两台与服务器处于同一子网的客户机，每个客户并发5个进程（服务器同一时间最多10个连接），每个客户请求从服务器获取4000字节数据，预先派生子进程或线程的数量是15个。 第0行是迭代模式的基准测试程序，服务器程序只有一个进程在运行（同一时间只能处理一个客户请求），因为没有进程或线程的调度切换，因此它的速度是最快的，表中其他服务模式的运行数值是比迭代模式多出的差值。迭代模式很少用到，在现有的互联网服务中，DNS、NTP服务有它的影子。第1～5行是多进程服务模式，期中第1行使用现场fork子进程，2～5行都是预先创建15个子进程模式，在多进程程序中套接字传递不太容易（相对于多线程），stevens在这里提供了4个不同的处理accept的方法。6～8行是多线程服务模式，第6行是现场为客户请求创建子线程，7～8行 是预先创建15个线程。表中有的格子是空白的，是因为这个系统不支持此种模式，比如当年的BSD 不支持线程，因此BSD上多线程的数据都是空白的。 从数据的比对看，现场为每客户fork一个进程的方式是最慢的，差不多有20倍的速度差异，Solaris 上的现场fork和预先创建子进程的最大差别是504.2 ：21.5，但我们不能理解为预先创建模式比现场fork快20倍，原因有两个： 1. stevens的测试已是十几年前的了，现在的OS和CPU已起了翻天覆地的变化，表中的数值需要重新测试。 2. stevens没有提供服务器程序整体的运行计时，我们无法理解504.2 ：21.5的实际运行效率，有可能是1504.2 : 1021.5，也可能是10050 3.2 : 100021.5，20倍的差异可能很大，也可能可以忽略。 因此我写了下面的实验程序，来计算在Linux2.6上创建、销毁10万个进程/线程的绝对用时。 创建10万个进程（forkcreat.c）: 1. #include 2. #include 3. #include 4. #include 5. #include 6. #include 7. #include 8. #include 9. 10. int count;//子进程创建成功数量 11. int fcount;//子进程创建失败数量 12. int scount;//子进程回收数量 13. 14. /*信号处理函数–子进程关闭收集*/ 15. void sig_chld(int signo) 16. { 17. pid_t chldpid;//子进程id 18. int stat;//子进程的终止状态 19. 20. //子进程回收，避免出现僵尸进程 21. while((chldpid=wait(&stat)>0)) 22. { 23. scount++; 25. } 26. 27. int main() 28. { 29. //注册子进程回收信号处理函数 30. signal(SIGCHLD,sig_chld); 31. 32. int i; 33. for(i=0;i<100000;i++)//fork()10万个子进程 34. { 35. pid_t pid=fork(); 36. if(pid==-1)//子进程创建失败 37. { 38. fcount++; 39. } 40. else if(pid>0)//子进程创建成功 41. { 42. count++; 43. } 44. else if(pid==0)//子进程执行过程 45. { 46. exit(0); 47. } 48. } 49. 50. printf("count:%d fount:%d scount:%d\n",count,fcount,scount); 51. } 创建10万个线程（pthreadcreat.c）: 1. #include 2. #include 3. 4. int count=0;//成功创建线程数量 5. 6. void thread(void) 7. { 8. //啥也不做 10. 11. int main(void) 12. { 13. pthread_t id;//线程id 14. int i,ret; 15. 16. for(i=0;i<100000;i++)//创建10万个线程 17. { 18. ret=pthread_create(&id,NULL,(void *)thread,NULL); 19. if(ret!=0) 20. { 21. printf("Create pthread error!\n"); 22. return(1); 23. } 24. count++; 25. pthread_join(id,NULL); 26. } 27. 28. printf("count:%d\n",count); 29. } 创建10万个线程的Java程序: 1. public class ThreadTest 2. { 3. public static void main(String[] ags)throws InterruptedException 4. { 5. System.out.println("开始运行"); 6. long start=System.currentTimeMillis(); 7. for(int i = 0; i < 100000; i++)//创建10万个线程 8. { 9. Thread athread =new Thread();//创建线程对象 10. athread.start();//启动线程 11. athread.join();//等待该线程停止 12. } 13. 14. System.out.println("用时："+(System.currentTimeMillis()–start)+" 毫秒"); 15. } 创建销毁10万个线程（Java） 12286毫秒 从数据可以看出，多线程比多进程在效率上有10多倍的优势，但不能让我们在使用哪种并发模式上定性，这让我想起多年前政治课上的一个场景：在讲到优越性时，面对着几个对此发表质疑评论的调皮男生，我们的政治老师发表了高见，―不能只横向地和当今的发达国家比，你应该纵向地和过去中国几十年的发展历史比‖。政治老师的话套用在当前简直就是真理，我们看看，即使是在赛扬CPU 上，创建、销毁进程/线程的速度都是空前的，可以说是有质的飞跃的，平均创建销毁一个进程的速度是0.18毫秒，对于当前服务器几百、几千的并发量，还有预先派生子进程/线程的必要吗？ 预先派生子进程/线程比现场创建子进程/线程要复杂很多，不仅要对池中进程/线程数量进行动态管理，还要解决多进程/多线程对accept的―抢‖ 问题，在stevens的测试程序中，使用了―惊群‖和―锁‖技术。即使stevens的数据表格中，预先派生线程也不见得比现场创建线程快，在《Unix网络编程》第三版中，新作者参照stevens的测试也提供了一组数据，在这组数据中，现场创建线程模式比预先派生线程模式已有了效率上的优势。因此我对这一节实验下的结论是： 预先派生进程/线程的模式（进程池、线程池）技术，不仅复杂，在效率上也无优势，在新的应用中可以放心大胆地为客户连接请求去现场创建进程和线程。 我想，这是fork迷们最愿意看到的结论了。 五、双核系统重复周丽论文实验步骤 【实验结论】 双核处理器在完成任务量较少时，没有系统其他瓶颈因素影响时基本上是单核的两倍，在任务量较多时，受系统其他瓶颈因素的影响，速度明显趋近于单核的速度。 六、并发服务的不可测性 看到这里，你会感觉到我有挺进程、贬线程的论调，实际上对于现实中的并发服务具有不可测性，前面的实验和结论只可做参考，而不可定性。对于不可测性，我举个生活中的例子。 这几年在大都市生活的朋友都感觉城市交通状况越来越差，到处堵车，从好的方面想这不正反应了我国GDP的高速发展。如果你7、8年前来到西安市，穿过南二环上的一些十字路口时，会发现一个奇怪的U型弯的交通管制，为了更好的说明，我画了两张图来说明，第一张图是采用U型弯之前的，第二张是采用U型弯之后的。 并发危险 解决多线程代码中的11 个常见的问题 Joe Duffy 本文将介绍以下内容：?基本并发概念 ?并发问题和抑制措施 ?实现安全性的模式?横切概念本文使用了以下技术： 多线程、.NET Framework 目录 数据争用 忘记同步 粒度错误 读写撕裂 无锁定重新排序 重新进入 死锁 锁保护 戳记 两步舞曲 优先级反转 实现安全性的模式 不变性 纯度 隔离 并发现象无处不在。服务器端程序长久以来都必须负责处理基本并发编程模型，而随着多核处理器的日益普及，客户端程序也将需要执行一些任务。随着并发操作的不断增加，有关确保安全的问题也浮现出来。也就是说，在面对大量逻辑并发操作和不断变化的物理硬件并行性程度时，程序必须继续保持同样级别的稳定性和可靠性。 与对应的顺序代码相比，正确设计的并发代码还必须遵循一些额外的规则。对内存的读写以及对共享资源的访问必须使用同步机制进行管制，以防发生冲突。另外，通常有必要对线程进行协调以协同完成某项工作。 这些附加要求所产生的直接结果是，可以从根本上确保线程始终保持一致并且保证其顺利向前推进。同步和协调对时间的依赖性很强，这就导致了它们具有不确定性，难于进行预测和测试。 这些属性之所以让人觉得有些困难，只是因为人们的思路还未转变过来。没有可供学习的专门API，也没有可进行复制和粘贴的代码段。实际上的确有一组基础概念需要您学习和适应。很可能随着时间的推移某些语言和库会隐藏一些概念，但如果您现在就开始执行并发操作，则不会遇到这种情况。本 文将介绍需要注意的一些较为常见的挑战，并针对您在软件中如何运用它们给出一些建议。 首先我将讨论在并发程序中经常会出错的一类问题。我把它们称为“安全隐患”，因为它们很容易发现并且后果通常比较严重。这些危险会导致您的程序因崩溃或内存问题而中断。 当从多个线程并发访问数据时会发生数据争用（或竞争条件）。特别是，在一个或多个线程写入一段数据的同时，如果有一个或多个线程也在读取这段数据，则会发生这种情况。之所以会出现这种问题，是因为Windows 程序（如C++ 和Microsoft .NET Framework 之类的程序）基本上都基于共享内存概念，进程中的所有线程均可访问驻留在同一虚拟地址空间中的数据。静态变量和堆分配可用于共享。请考虑下面这个典型的例子： static class Counter { internal static int s_curr = 0; internal static int GetNext() { return s_curr++; } } Counter 的目标可能是想为GetNext 的每个调用分发一个新的唯一数字。但是，如果程序中的两个线程同时调用GetNext，则这两个线程可能被赋予相同的数字。原因是s_curr++ 编译包括三个独立的步骤： 1.将当前值从共享的s_curr 变量读入处理器寄存器。 2.递增该寄存器。 3.将寄存器值重新写入共享s_curr 变量。 按照这种顺序执行的两个线程可能会在本地从s_curr 读取了相同的值（比如42）并将其递增到某个值（比如43），然后发布相同的结果值。这样一来，GetNext 将为这两个线程返回相同的数字，导致算法中断。虽然简单语句s_curr++ 看似不可分割，但实际却并非如此。 忘记同步 这是最简单的一种数据争用情况：同步被完全遗忘。这种争用很少有良性的情况，也就是说虽然它们是正确的，但大部分都是因为这种正确性的根基存在问题。 这种问题通常不是很明显。例如，某个对象可能是某个大型复杂对象图表的一部分，而该图表恰好可使用静态变量访问，或在创建新线程或将工作排入线程池时通过将某个对象作为闭包的一部分进行传递可变为共享图表。 当对象（图表）从私有变为共享时，一定要多加注意。这称为发布，在后面的隔离上下文中会对此加以讨论。反之称为私有化，即对象（图表）再次从共享变为私有。 对这种问题的解决方案是添加正确的同步。在计数器示例中，我可以使用简单的联锁： static class Counter { internal static volatile int s_curr = 0; internal static int GetNext() { return Interlocked.Increment(ref s_curr); 进程与线程的区别进程的通信方式线 程的通信方式 进程与线程的区别进程的通信方式线程的通信方式2011-03-15 01：04 进程与线程的区别： 通俗的解释 一个系统运行着很多进程，可以比喻为一条马路上有很多马车 不同的进程可以理解为不同的马车 而同一辆马车可以有很多匹马来拉--这些马就是线程 假设道路的宽度恰好可以通过一辆马车 道路可以认为是临界资源 那么马车成为分配资源的最小单位(进程) 而同一个马车被很多匹马驱动(线程)--即最小的运行单位 每辆马车马匹数=1 所以马匹数=1的时候进程和线程没有严格界限，只存在一个概念上的区分度 马匹数1的时候才可以严格区分进程和线程 专业的解释： 简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程. 线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高。另外，进程在执 行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程序 的运行效率。 线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行 的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行，必须依存在 应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。 从逻辑角度来看，多线程的意义在于一个应用程序中，有多个执行部分可 以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用，来实现进程 的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。 进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位. 线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的 能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中 必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的 其他的线程共享进程所拥有的全部资源. 一个线程可以创建和撤销另一个线程；同一个进程中的多个线程之间可以 并发执行 进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。进程有 独立的地址空间，一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其它进程产生影响， 而线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量，但线 程之间没有单独的地址空间，一个线程死掉就等于整个进程死掉，所以多进程 的程序要比多线程的程序健壮，但在进程切换时，耗费资源较大，效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作，只能用线程，不能用进程。如果有兴趣深入的话，我建议你们看看《现代操作系统》或者 《操作系统的设计与实现》。对就个问题说得比较清楚。 +++ 进程概念 多线程 一．选择题 1.下列说法中错误的一项是（A） A.线程就是程序 B.线程是一个程序的单个执行流 B.多线程是指一个程序的多个执行流D.多线程用于实现并发 2.下列哪个一个操作不能使线程从等待阻塞状态进入对象阻塞状态（D） A.等待阴塞状态下的线程被notify()唤 B.等待阻塞状态下的纯种被interrput()中断 C.等待时间到 D.等待阻塞状态下的线程调用wait()方法 3.下列哪个方法可以使线程从运行状态进入其他阻塞状态（A） A.sleep B.wait C.yield D.start 4.下列说法中错误的一项是（D） A.一个线程是一个Thread类的实例 B.线程从传递给纯种的Runnable实例run()方法开始执行 C.线程操作的数据来自Runnable实例 D.新建的线程调用start()方法就能立即进入运行状态 5.下列关于Thread类提供的线程控制方法的说法中，错误的一项是（D） A.在线程A中执行线程B的join()方法，则线程A等待直到B执行完成 B.线程A通过调用interrupt()方法来中断其阻塞状态 C.若线程A调用方法isAlive()返回值为true，则说明A正在执行中 D.currentThread()方法返回当前线程的引用 6.下列说法中，错误的一项是（） A.对象锁在synchronized()语句执行完之后由持有它的线程返还 B.对象锁在synchronized()语句中出现异常时由持有它的线程返还 C.当持有锁的线程调用了该对象的wait()方法时，线程将释放其持有的锁 D.当持有锁的线程调用了该对象的构造方法时，线程将释放其持有的锁 7.下面的哪一个关键字通常用来对对象的加锁，从而使得对对象的访问是排他的A A.sirialize B transient C synchronized D static 二．填空题 1.在操作系统中，被称做轻型的进程是线程 2.多线程程序设计的含义是可以将一个程序任务分成几个并行的任务 3.在Java程序中，run()方法的实现有两种方式：实现Runnable接口和继承Thread类 4.多个线程并发执行时，各个线程中语句的执行顺序是确定的，但是线程之间的相对执行顺序是不确定的 6.Java中的对象锁是一种独占的排他锁 7.程序中可能出现一种情况：多个线种互相等待对方持有的锁，而在得到对方的锁之前都不会释放自己的锁，这就是死锁 8.线程的优先级是在Thread类的常数MIN_PRIORITY和MAX_PRIORITY 之间的一个值 9.处于新建状态的线程可以使用的控制方法是start()和stop()。 10.一个进程可以包含多个线程 15个Java多线程面试题及答案 1)现在有T1、T2、T3三个线程，你怎样保证T2在T1执行完后执行，T3在T2执行完后执行? 这个线程问题通常会在第一轮或电话面试阶段被问到，目的是检测你对”join”方法是否熟悉。这个多线程问题比较简单，可以用join方法实现。 2)在Java中Lock接口比synchronized块的优势是什么?你需要实现一个高效的缓存，它允许多个用户读，但只允许一个用户写，以此来保持它的完整性，你会怎样去实现它? lock接口在多线程和并发编程中最大的优势是它们为读和写分别提 供了锁，它能满足你写像ConcurrentHashMap这样的高性能数据结构和有条件的阻塞。Java线程面试的问题越来越会根据面试者的回答来提问。芯学苑老师强烈建议在你在面试之前认真读一下Locks，因为当前其大量用于构建电子交易终统的客户端缓存和交易连接空间。 3)在java中wait和sleep方法的不同? 通常会在电话面试中经常被问到的Java线程面试问题。最大的不同是在等待时wait会释放锁，而sleep一直持有锁。Wait通常被用于线程间交互，sleep通常被用于暂停执行。 4)用Java实现阻塞队列。 这是一个相对艰难的多线程面试问题，它能达到很多的目的。第一，它可以检测侯选者是否能实际的用Java线程写程序;第二，可以检测侯选者对并发场景的理解，并且你可以根据这个问很多问题。如果他用wait()和notify()方法来实现阻塞队列，你可以要求他用最新的Java 5中的并发类来再写一次。 5)用Java写代码来解决生产者——消费者问题。 与上面的问题很类似，但这个问题更经典，有些时候面试都会问下面的问题。在Java中怎么解决生产者——消费者问题，当然有很多解决方法，我已经分享了一种用阻塞队列实现的方法。有些时候他们甚至会问怎么实现哲学家进餐问题。 6)用Java编程一个会导致死锁的程序，你将怎么解决? 鱼还是熊掌：浅谈多进程多线程的选择 关于多进程和多线程，教科书上最经典的一句话是“进程是资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位”，这句话应付考试基本上够了，但如果在工作中遇到类似的选择问题，那就没有这么简单了，选的不好，会让你深受其害。 经常在网络上看到有的XDJM问“多进程好还是多线程好？”、“Linux下用多进程还是多线程？”等等期望一劳永逸的问题，我只能说：没有最好，只有更好。根据实际情况来判断，哪个更加合适就是哪个好。 我们按照多个不同的维度，来看看多线程和多进程的对比（注：因为是感性的比较，因此都是相对的，不是说一个好得不得了，另外一个差的无法忍受） 看起来比较简单，优势对比上是“线程 3.5 v 2.5 进程”，我们只管选线程就是了？ 呵呵，有这么简单我就不用在这里浪费口舌了，还是那句话，没有绝对的好与坏，只有哪个更加合适的问题。我们来看实际应用中究竟如何判断更加合适。 1）需要频繁创建销毁的优先用线程 原因请看上面的对比。 这种原则最常见的应用就是Web服务器了，来一个连接建立一个线程，断了就销毁线程，要是用进程，创建和销毁的代价是很难承受的 2）需要进行大量计算的优先使用线程 所谓大量计算，当然就是要耗费很多CPU，切换频繁了，这种情况下线程是最合适的。 这种原则最常见的是图像处理、算法处理。 3）强相关的处理用线程，弱相关的处理用进程 什么叫强相关、弱相关？理论上很难定义，给个简单的例子就明白了。 一般的Server需要完成如下任务：消息收发、消息处理。“消息收发”和“消息处理”就是弱相关的任务，而“消息处理”里面可能又分为“消息解码”、“业务处理”，这两个任务相对来说相关性就要强多了。因此“消息收发”和“消息处理”可以分进程设计，“消息解码”、“业务处理”可以分线程设计。 当然这种划分方式不是一成不变的，也可以根据实际情况进行调整。 4）可能要扩展到多机分布的用进程，多核分布的用线程 原因请看上面对比。 5）都满足需求的情况下，用你最熟悉、最拿手的方式 至于“数据共享、同步”、“编程、调试”、“可靠性”这几个维度的所谓的“复杂、简单”应该怎么取舍，我只能说：没有明确的选择方法。但我可以告诉你一个选择原则：如果多进程和多线程都能够满足要求，那么选择你最熟悉、最拿手的那个。 需要提醒的是：虽然我给了这么多的选择原则，但实际应用中基本上都是“进程+线程”的结合方式，千万不要真的陷入一种非此即彼的误区。 （1）苹果香蕉问题 #include 多线程与并发面试题 JAVA多线程和并发基础面试问答 原文链接译文连接作者：Pankaj 译者：郑旭东校对：方腾飞 多线程和并发问题是Java技术面试中面试官比较喜欢问的问题之一。在这里，从面试的角度列出了大部分重要的问题，可是你依然应该牢固的掌握Java多线程基础知识来对应日后碰到的问题。（校对注：非常赞同这个观点） Java多线程面试问题 1. 进程和线程之间有什么不同？ 一个进程是一个独立(self contained)的运行环境，它能够被看作一个程序或者一个应用。而线程是在进程中执行的一个任务。Java运行环境是一个包含了不同的类和程序的单一进程。线程能够被称为轻量级进程。线程需要较少的资源来创立和驻留在进程中，而且能够共享进程中的资源。 2. 多线程编程的好处是什么？ 在多线程程序中，多个线程被并发的执行以提高程序的效率，CPU不会因为某个线程需要等待资源而进入空闲状态。多个线程共享堆内存(heap memory)，因此创立多个线程去执行一些任务会比创立多个进程更好。举个例子，Servlets比CGI更好，是因为Servlets支持多线程而CGI不支持。 3. 用户线程和守护线程有什么区别？ 当我们在Java程序中创立一个线程，它就被称为用户线程。一个守护线程是在后台执行而且不会阻止JVM终止的线程。当没有用户线程在运行的时候，JVM关闭程序而且退出。一个守护线程创立的子线程依然是守护线程。 4. 我们如何创立一个线程？ 有两种创立线程的方法：一是实现Runnable接口，然后将它传递给Thread的构造函数，创立一个Thread对象；二是直接继承Thread类。若想了解更多能够阅读这篇关于如何在Java中创立线程的文章。 5. 有哪些不同的线程生命周期？ 一.多进程程序的特点 进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次可以并发执行的运行活动，是处于活动状态的计算机程序。进程作为构成系统的基本细胞，不仅是系统内部独立运行的实体，而且是独立竞争资源的基本实体。 进程是资源管理的最小单位，线程是程序执行的最小单位。进程管理着资源（比如cpu、内存、文件等等），而将线程分配到某个cpu上执行。在操作系统设计上，从进程演化出线程，最主要的目的就是更好的支持多处理器系统和减小上下文切换开销。 进程的状态系统为了充分的利用资源,对进程区分了不同的状态.将进程分为新建,运行,阻塞,就绪和完成五个状态. 新建表示进程正在被创建, 运行是进程正在运行, 阻塞是进程正在等待某一个事件发生, 就绪是表示系统正在等待CPU来执行命令, 完成表示进程已经结束了系统正在回收资源. 由于UNIX系统是分时多用户系统, CPU按时间片分配给各个用户使用,而在实质上应该说CPU按时间片分配给各个进程使用, 每个进程都有自己的运行环境以使得在CPU做进程切换时不会"忘记"该进程已计算了一半的"半成品”. 以DOS的概念来说, 进程的切换都是一次"DOS中断"处理过程, 包括三个层次: 1)用户数据的保存: 包括正文段(TEXT), 数据段(DATA,BSS), 栈段(STACK), 共享内 存段(SHARED MEMORY)的保存. 2)寄存器数据的保存: 包括PC(program counter,指向下一条要执行的指令的地址), PSW(processor status word,处理机状态字), SP(stack pointer,栈指针), PCBP(pointer of process control block,进程控制块指针), FP(frame pointer,指向栈中一个函数的local 变量的首地址), AP(augument pointer,指向栈中函数调用的实参位置), ISP(interrupt stack pointer,中断栈指针), 以及其他的通用寄存器等. 3)系统层次的保存: 包括proc,u,虚拟存储空间管理表格,中断处理栈.以便于该进程再一次得到CPU时 间片时能正常运行。既然系统已经处理好所有这些中断处理的过程, 我们做程序 还有什么要担心的呢? 我们尽可以使用系统提供的多进程的特点, 让几个程序精 诚合作, 简单而又高效地把结果给它搞出来。 另外,UNIX系统本身也是用C语言写的多进程程序,多进程编程是UNIX的特点,当我们熟悉了多进程?将会对UNIX系统机制有一个较深的认识.首先我介绍一下多进程程序的一些突出的特点: 多线程 一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在答题纸相应位置处。答案错选或未选者，该题不得分。）50 1.下述哪个选项为真？( ) A.Error类是一个RoutimeException异常 B.任何抛出一个RoutimeException异常的语句必须包含在try块之内 C．任何抛出一个Error对象的语句必须包含在try块之内 D. 任何抛出一个Exception异常的语句必须包含在try块之内 2.下列关于Java线程的说法哪些是正确的？( ) A.每一个Java线程可以看成由代码、一个真实的CPU以及数据3部分组成 B.创建线程的两种方法，从Thread类中继承的创建方式可以防止出现多父类问题 C.Thread类属于java.util程序包 D.以上说法无一正确 3.哪个关键字可以对对象加互斥锁？( ) A.transient B.synchronized C.serialize D.static 4.下列哪个方法可用于创建一个可运行的类?() A．public class X implements Runable { public void run() {……} } B. public class X implements Thread { public void run() {……} } C. public class X implements Thread { public int ru n() {……} } D．public class X implements Runable { protected void run() {……} } 5.下面哪个选项不会直接引起线程停止执行？( ) A.从一个同步语句块中退出来 B．调用一个对象的wait方法 C．调用一个输入流对象的read方法 D．调用一个线程对象的setPriority方法 6.使当前线程进入阻塞状态，直到被唤醒的方法是( ) A.resume()方法 B.wait()方法 C.suspend()方法 D.notify()方法 7.运行下列程序，会产生的结果是( ) public class X extends Thread implements Runnable { public void run(){ System.out.println(“this is run()”); } public static void main(String[] args) { Thread t=new Thread(new X()); t.start(); } Apache log4cxx在C++多进程多线程下的使用 1、Apache log4cxx介绍 Apache log4cxx是Apache Logging Services三个日志记录项目之一，完全开源组件。是著名的日志记录组件log4j的c++移植版，用于为C++程序提供日志功能，以便开发者对目标程序进行调试和审计。当前的最新版本为0.10.0。 2、Apache log4cxx 框架组成 Apache Log4cxx有三个关键组件，它们是loggers, appenders和layouts。执行日志操作Logger是log4cxx的核心类。looger有层次结构，最顶层为RootLogger；logger是分七个级别，分别是debug、info、warn、error、fatal、all、off，最常用的应该是debug()和info()；而warn()、error()、fatal()仅在相应事件发生后才使用。每个logger可以附加多个Appender。Appender 代表了日志输出的目标，如输出到文件、控制台,数据库等等。对于每一种appender，都可以通过layout进行格式设置，根据自己需求定制不同日志内容。 使用中用到的类有BasicConfigurator、PropertyConfigurator、DOMConfigurator等，用于对log4cxx进行配置。其中BasicConfigurator提供了一种简单配置，包括使用ConsoleAppder作为root appender和PatternLayout 作为缺省布局， PropertyConfigurator使用properties文件作为配置方式，DOMConfigurator则使用properties文件作为配置方式，具体配置文档信息请查阅相关资料。 3、多进程多线程使用设计 Apache Log4cxx 提供的常用供日志调用方法，logger->info(),logger->debug(),logger->warn(),logger->error()，与上述方法类似的还有相应的宏调用LOG4CXX_DEBUG()、LOG4CXX_INFO()、LOG4CXX_WARN()、LOG4CXX_ERROR()。每个方法与宏的参数要求是全字符串类型，对于不同的日志信息相应调用不同的日志记录方法，即可得到不同级别、不同类型的日志信息。 配置文件的设置Apache Log4cxx提供 static void configure(helpers::Properties& properties)函数，参数中传入配置文件的绝对路径或是相对路径、文件名，日志文件名称 Apache Log4cxx 提供 static LoggerPtr getLogger(const std::wstring& name); 参数中传入日志文件名，用日志文件名称实例化LoggerPtr对象 LoggerPtr logger(Logger::getLogger(trace))，即可用通过logger对象调用相应类型日志方法，宏调用也在实例化日志对象后才能对设置信息有作用大家看到了，方法参数要求是一个字符串类型，不便于C++记录日志，也不习惯于C++程序员使用。配置文件与日志文件名设备，都用到了静态方法，多线程共用一个日志对象，每个线程一个日志文件，上述静态方法是不能满足这个需求的，多个进程里面不用的线程调用此方法，每个线程一个日志文件，就更不能满足需求，所以我们必须自己设计一种结构来封装Apache Log4cxx提供的方法，满足多进程多线程下，一个线程一个日志文件的需求。设计一种方便的参数传入模式，使C++程序员能方便使用日志组件提供方法。 我的设计模型如下，用动态库封装日志方法，不同进程、不同线程实例化一 java多线程并发面试题【java多线程和并 发基础面试题】 多线程和并发问题是Java技术面试中面试官比较喜欢问的问题之一。下面就由小编为大家介绍一下java多线程和并发基础面试题的文章，欢迎阅读。 java多线程和并发基础面试题篇1 1. 进程和线程之间有什么不同? 一个进程是一个独立(self contained)的运行环境，它可以被看作一个程序或者一个应用。而线程是在进程中执行的一个任务。Java运行环境是一个包含了不同的类和程序的单一进程。线程可以被称为轻量级进程。线程需要较少的来创建和驻留在进程中，并且可以共享进程中的。 2. 多线程编程的好处是什么? 在多线程程序中，多个线程被并发的执行以提高程序的效率，CPU不会因为某个线程需要等待而进入空闲状态。多个线程共享堆内存(heap memory)，因此创建多个线程去执行一些任务会比创建多个进程更好。举个例子，Servlets比CGI更好，是因为Servlets支持多线程而CGI不支持。 3. 用户线程和守护线程有什么区别? 当我们在Java程序中创建一个线程，它就被称为用户线程。一个守护线程是在后台执行并且不会阻止JVM终止的 线程。当没有用户线程在运行的时候，JVM关闭程序并且退出。一个守护线程创建的子线程依然是守护线程。 4. 我们如何创建一个线程? 有两种创建线程的方法：一是实现Runnable接口，然后将它传递给Thread的构造函数，创建一个Thread对象;二是直接继承Thread类。 java多线程和并发基础面试题篇2 1. 有哪些不同的线程生命周期? 当我们在Java程序中新建一个线程时，它的状态是New。当我们调用线程的start()方法时，状态被改变为Runnable。线程调度器会为Runnable线程池中的线程分配CPU时间并且讲它们的状态改变为Running。其他的线程状态还有Waiting，Blocked 和Dead。 2. 可以直接调用Thread类的run()方法么? 当然可以，但是如果我们调用了Thread的run()方法，它的行为就会和普通的方法一样，为了在新的线程中执行我们的代码，必须使用Thread.start()方法。 3. 如何让正在运行的线程暂停一段时间? 我们可以使用Thread类的Sleep()方法让线程暂停一段时间。需要注意的是，这并不会让线程终止，一旦从休眠中唤醒线程，线程的状态将会被改变为Runnable，并且根据线程调度，它将得到执行。 并发危险：解决多线程代码中的11 个常见的问题 并发危险 解决多线程代码中的11 个常见的问题 Joe Duffy 目录 数据争用忘记同步粒度错误读写撕裂无锁定重新排序重新进入死锁锁保护戳记两步舞曲优先级反转实现安全性的模式不变性纯度隔离并发现象无处不在。服 务器端程序长久以来都必须负责处理基本并发编程模型，而随着多核处理器的日益普及，客户端程序也将需要执行一些任务。随着并发操作的不断增加，有关确保安 全的问题也浮现出来。也就是说，在面对大量逻辑并发操作和不断变化的物理硬件并行性程度时，程序必须继续保持同样级别的稳定性和可靠性。 与对应的顺序代码相比，正确设计的并发代码还必须遵循一些额外的规则。对内存的读写以及对共享资源的访问必须使用同步机制进行管制，以防发生冲突。另外，通常有必要对线程进行协调以协同完成某项工作。 这些附加要求所产生的直接结果是，可以从根本上确保线程始终保持一致并且保证其顺利向前推进。同步和协调对时间的依赖性很强，这就导致了它们具有不确定性，难于进行预测和测试。 这 些属性之所以让人觉得有些困难，只是因为人们的思路还未转变过来。没有可供学习的专门 API，也没有可进行复制和粘贴的代码段。实际上的确有一组基础概念需要您学习和适应。很可能随着时间的推移某些语言和库会隐藏一些概念，但如果您现在就 开始执行并发操作，则不会遇到这种情况。本文将介绍需要注意的一些较为常见的挑战，并针对您在软件中如何运用它们给出一些建议。 首先我将讨论在并发程序中经常会出错的一类问题。我把它们称为“安全隐患”，因为它们很容易发现并且后果通常比较严重。这些危险会导致您的程序因崩溃或内存问题而中断。当 从多个线程并发访问数据时会发生数据争用（或竞争条件）。特别是，在一个或多个线程写入一段数据的同时，如果有一个或多个线程也在读取这段数据，则会发生 这种情况。之所以会出现这种问题，是因为Windows 程序（如C++ 和Microsoft .NET Framework 《操作系统》实验内容 实验二编程实现进程（线程）同步和互斥 1．实验的目的 （1）通过编写程序实现进程同步和互斥，使学生掌握有关进程（线程）同步与互斥的原理，以及解决进程（线程）同步和互斥的算法，从而进一步巩固进程（线程）同步和互斥等有关的内容。 （2）了解Windows2000/XP中多线程的并发执行机制，线程间的同步和互斥。 （3）学习使用Windows2000/XP中基本的同步对象，掌握相应的API函数。 （4）掌握进程和线程的概念，进程（线程）的控制原语或系统调用的使用。 （5）掌握多道程序设计的基本理论、方法和技术，培养学生多道程序设计的能力。2．实验内容 在Windows XP、Windows 2000等操作系统下，使用的VC、VB、java或C等编程语言，采用进程（线程）同步和互斥的技术编写程序实现生产者-消费者问题或哲学家进餐问题或读者-写者问题或自己设计一个简单进程（线程）同步和互斥的实际问题。 3．实验要求 （1）经调试后程序能够正常运行。 （2）采用多进程或多线程方式运行，体现了进程（线程）同步和互斥的关系。 （3）程序界面美观。 4．实验步骤 （1）需求分析：了解基本原理，确定程序的基本功能，查找相关资料，画出基本的数据流图； （2）概要设计：确定程序的总体结构、模块关系和总体流程； （3）详细设计：确定模块内部的流程和实现算法； （4）上机编码和调试； （5）运行测试； （6）编写实验报告。 5．实验报告要求 格式符合《实验报告格式》书；书写规范，排版美观，有较强的文字表达能力，能够正确地表达自己的思想，图表符合规范。 6．实验说明 本实验分两次进行，每次要求填写一份实验报告，报告中的实验名分别为：编程实现进程同步和互斥1和编程实现进程同步和互斥2，其他内容依据实验进度具体填写。 1.多进程与多线程并发速度的实验对比 在多进程与多线程并发运行速度的问题上，一般认为线程的创建销毁速度快，进程的创建销毁速度慢，多线程的速度要优于多进程。为了得到明确结果，在192.168.1.141的主机上使用了thread.c和fork.c两个程序进行测试。（测试程序基于论文《Linux系统下多线程与多进程性能分析》作者“周丽焦程波兰巨龙”） fork.c #include 1)现在有T1T2T3三个线程，你怎样保证T2在T1执行完后执行，T3在T2执行完后执行？ 这个线程问题通常会在第一轮或电话面试阶段被问到，目的是检测你对”join”方法是否熟悉。这个多线程问题比较简单，可以用join方法实现。 2)在中Lock接口比synchronized块的优势是什么？你需要实现一个高效的缓存，它允许多个用户读，但只允许一个用户写，以此来保持它的完整性，你会怎样去实现它？ lock接口在多线程和并发编程中最大的优势是它们为读和写分别提供了锁，它能满足你写像ConcurrentHashMap这样的高性能数据结构和有条件的阻塞。线程面试的问题越来越会根据面试者的回答来提问。我强烈建议在你去参加多线程的面试之前认真读一下Locks，因为当前其大量用于构建电子交易终统的客户端缓存和交易连接空间。 3)在java中wait和sleep方法的不同？ 通常会在电话面试中经常被问到的线程面试问题。最大的不同是在等待时wait会释放锁，而sleep一直持有锁。Wait通常被用于线程间交互，sleep通常被用于暂停执行。 4）用实现阻塞队列。 这是一个相对艰难的多线程面试问题，它能达到很多的目的。第一，它可以检测侯选者是否能实际的用线程写程序；第二，可以检测侯选者对并发场景的理解，并且你可以根据这个问很多问题。如果他用wait()和notify()方法来实现阻塞队列，你可以要求他用最新的Java 5中的并发类来再写一次。 5）用Java写代码来解决生产者——消费者问题。 与上面的问题很类似，但这个问题更经典，有些时候面试都会问下面的问题。在中怎么解决生产者——消费者问题，当然有很多解决方法，我已经分享了一种用阻塞队列实现的方法。有些时候他们甚至会问怎么实现哲学家进餐问题。 6）用编程一个会导致死锁的程序，你将怎么解决？ 这是我最喜欢的线程面试问题，因为即使死锁问题在写多线程并发程序时非常普遍，但是很多侯选者并不能写deadlock free code（无死锁代码？），他们很挣扎。只要告诉他们，你有N个资源和N个线程，并且你需要所有的资源来完成一个操作。为了简单这里的n可以替换为2，越大的数据会使问题看起来更复杂。通过避免中的死锁来得到关于死锁的更多信息。 JAVA多线程（一）基本概念和上下文切换性能损耗 1 多线程概念 在理解多线程之前，我们先搞清楚什么是线程。根据维基百科的描述，线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是行程中的实际运行单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一個进程中可以并行多个线程，每条线程并行执行不同的任务。每个线程共享堆空间，拥有自己独立的栈空间。 这里反复出现的概念是线程和进程，我们在这里列出它们的区别： 线程划分尺度小于进程，线程隶属于某个进程； 进程是CPU、内存等资源占用的基本单位，线程是不能独立占有这些资源的； 进程之间相互独立，通信比较困难，而线程之间共享一块内存区域，通信方便； 进程在执行过程中，包含比较固定的入口、执行顺序和出口，而进程的这些过程会被应用程序控制。 多线程是指从软件或者硬件上实现多个线程并发执行的技术。具有多线程能力的计算机因有硬件支持而能够在同一时 间执行多个线程，进而提升整体处理效能。 2 为什么要使用多线程 随着计算机硬件的发展，多核CPU已经屡见不鲜了，甚至手机处理器都早已是多核的天下。这就给我们使用多线程提供了硬件基础，但是，只是因为硬件让我们可以实现多线程，就要这样做吗？一起来看看多线程的优点： 更高的运行效率。在多核CPU上，线程之间是互相独立的，不用互相等待，也就是所谓的“并行“。举个例子，一个使用多线程的文件系统可以实现高吞吐量和低延迟。这是因为我们可以用一个线程来检索存储在高速介质（例如高速缓冲存储器）中的数据，另一个线程检索低速介质（例如外部存储）中的数据，二者互不干扰，也不用等到另一个线程结束才执行； 多线程是模块化的编程模型。在单线程中，如果主执行线程在一个耗时较长的任务上卡住，或者因为网络响应问题陷入长时间等待，此时程序不会响应鼠标和键盘等操作。多线程通过将程序分成几个功能相对独立的模块，单独分配一个线程去执行这个长耗时任务，不影响其它线程的执行，就可以避免这个问题； 与进程相比，线程的创建和切换开销更小。使用多线程为多个客户端服务，比使用多进程消耗的资源少得多。由于启动 Java 线程面试问题 在任何Java面试当中多线程和并发方面的问题都是必不可少的一部分。如果你想获得任何股票投资银行的前台资讯职位，那么你应该准备很多关于多线程的问题。在投资银行业务中多线程和并发是一个非常受欢迎的话题，特别是电子交易发展方面相关的。他们会问面试者很多令人混淆的Java线程问题。面试官只是想确信面试者有足够的Java线程与并发方面的知识，因为候选人中有很多只浮于表面。用于直接面向市场交易的高容量和低延时的电子交易系统在本质上是并发的。下面这些是我在不同时间不同地点喜欢问的Java线程问题。我没有提供答案，但只要可能我会给你线索，有些时候这些线索足够回答问题。现在引用Java5并发包关于并发工具和并发集合的问题正在增多。那些问题中ThreadLocal、Blocking Queue、Counting Semaphore和ConcurrentHashMap比较流行。 15个Java多线程面试题及回答 1)现在有T1、T2、T3三个线程，你怎样保证T2在T1执行完后执行，T3在T2执行完后执行？ 这个线程问题通常会在第一轮或电话面试阶段被问到，目的是检测你对”join”方法是否熟悉。这个多线程问题比较简单，可以用join方法实现。 2)在Java中Lock接口比synchronized块的优势是什么？你需要实现一个高效的缓存，它允许多个用户读，但只允许一个用户写，以此来保持它的完整性，你会怎样去实现它？ lock接口在多线程和并发编程中最大的优势是它们为读和写分别提供了锁，它能满足你写像ConcurrentHashMap这样的高性能数据结构和有条件的阻塞。Java线程面试的问题越来越会根据面试者的回答来提问。我强烈建议在你去参加多线程的面试之前认真读一下Locks，因为当前其大量用于构建电子交易终统的客户端缓存和交易连接空间。 3)在java中wait和sleep方法的不同？ 通常会在电话面试中经常被问到的Java线程面试问题。最大的不同是在等待时wait会释放锁，而sleep一直持有锁。Wait通常被用于线程间交互，sleep通常被用于暂停执行。 4）用Java实现阻塞队列。 这是一个相对艰难的多线程面试问题，它能达到很多的目的。第一，它可以检测侯选者是否能实际的用Java线程写程序；第二，可以检测侯选者对并发场景的理解，并且你可以根据这个问很多问题。如果他用wait()和notify()方法来实现阻塞队列，你可以要求他用最新的Java 5中的并发类来再写一次。 5）用Java写代码来解决生产者——消费者问题。 与上面的问题很类似，但这个问题更经典，有些时候面试都会问下面的问题。在Java中怎么解决生产者——消费者问题，当然有很多解决方法，我已经分享了一种用阻塞队列实现的方法。有些时候他们甚至会问怎么实现哲学家进餐问题。解决多线程中11个常见问题
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