舉例理解什麼是程式,執行緒

junwind發表於2021-05-24

如果理解的不好,歡迎評論指出錯誤

cpu的單核一次可執行一個程式,多個程式切換執行,多核則可同時執行多個程式
cpu的核就像一個工廠,程式就像工廠中的車間(提供工人的工作條件,環境++依賴,即執行時的環境),執行緒就像車間中的工人,負責工作具體的任務;
即執行緒是具體做事的基本單位,程式是能呼叫各種資源的基本單位;

或者再舉個例子說明程式和執行緒:
    程式就像技術部負責人,他平時只負責管理下面的技術員,分配任務,管理進度,提供額外技術支援; 技術員是幹活的人,但是負責人也是可以幹活的,即程式也是可以做幹活的人;

比如一個單程式,就像一個單人獨立工作室,他什麼都得幹;和其它的單人獨立工作室是沒有關係的,不能做資源共享;(可以依託中間人資源轉交,如redis可以使多個程式資源共享)

單程式多執行緒,就像一個獨立團隊,帶頭人就是這個主程式,其他工作人員就是多個的執行緒,這個團隊裡面,每個人都可以共享團隊的資源(即單程式裡面的多執行緒是可以共享記憶體資料的)


程式,執行緒?
    單執行緒和多執行緒並沒有高低,各有優劣,適應的場景不同,或者說實現的機制不同

    單程式:
        比如我們有一個餐廳(程式),準備好了吃飯,做飯等的環境(執行時環境);這個餐廳中的資源,該餐廳中的每個服務員(執行緒)都是可以共享的(記憶體資料可共享)

    多程式:
        我們有多個連鎖的餐廳;但是彼此之間並無資源往來(程式之間不共享記憶體資料);只是最終同屬於一個老闆(程式檔案或者說主程式,父程式),老闆不負責各個餐廳具體的事情,只負責
        管理每個餐廳的狀態;

    多執行緒,單執行緒:
        我們其中有一家餐廳(一個程式),配了10個服務員(多執行緒),每來一個客人,就讓一個服務員單獨去服務這個客人,直到客人吃完
        離開後,這個服務員才空閒下來,因此我們的餐廳最高的併發就是10個客人同時進來吃飯;多餘的客人則需要排隊等待服務員空閒下來(執行緒阻塞)
        此時我們發現,進來一個客人(連線請求),就讓一個服務員單獨服務的開銷太大,入不敷出,我們想假如只請一個服務員,一個客人進來,去服務客人點菜;
        點完菜後,繼續服務下一個客人的點菜,燒菜交給廚師(另一個服務程式,如連線mysql,redis,IO操作);等待燒菜完畢(如果不是非同步,這裡同樣需要等待),我們的服務員再去把菜端給客人;完成這次服務後,繼續服務下一個;
        此時的好處是,服務員一直處於工作狀態,也不會阻塞了,同時開銷也小了; 越來越賺錢了,很開心;
        但是缺點是,假如這個服務員奔潰了,撂挑子不幹了,則導致整個餐廳也無法營業了(程式也奔潰了,即所有的請求都無法響應了);

    高併發的衝擊:
        某一天,我們想搞個促銷打折活動,回饋客人,同時拉收一波;發了很多傳單,吸引了大量客人,規定明天早上8點活動開啟;
        此時到了第二天8點,同時100人進店點菜,但是此時我們只有一個服務員,儘管他只負責點菜,但是無賴客人太多,實在服務不過來,結果不過時,服務員奔潰了,不幹了;
        此時大量的客人由於多長時間的等待和服務員無法回應,很多客人都罵罵咧咧的離開了餐廳; 

        之後,老闆想,這樣不行啊,舉辦一次活動,本來應該是皆大歡喜,咋還讓我餐廳名譽變差了;營業額也差了;得想辦法解決啊;
        於是老闆又想,不就是一次活動客人突然增多嗎,我如果加服務員應該能解決;於是老闆又加到了之前得10個服務員;
        但是下一次活動,依然有問題,一次接納的客人雖然變多了,但是同時100人進來,我們的餐廳座位只有20個啊(系統限制),
        於是老闆動力動腦筋,改了改餐廳佈局(修改了系統的某些限制引數),多塞了8個座位,但此時依舊無法應付一次幾百人的湧入;怎麼辦?

        於是老闆痛定思痛,下決定,再多開一個4~5個餐廳(多程式), 此時每個配10個服務員,即此時,我們搞一次活動,最高併發能達到100~150,過了幾天,
        老闆發現,雖然這樣能解決問題,但是開銷很大啊,5個餐廳總共得配50個服務員,這也是一筆大開銷,而且關鍵是高併發的時間並不多啊,
        於是老闆再次改善思路,每個餐廳,只配一個服務員(多程式,單執行緒);

後面,生意越來越好了,活動越來越多,越大,一次活動人數越來越多了,但是新的問題又來了,每個店子的一個服務員依舊忙不過來,經常撂挑子不幹了,於是又加了服務員(多程式,多執行緒);

但是此時,依然有新的問題(併發帶來的資料問題),後續。。。。。。
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六月的風

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