linux多线程与多进程
❶ linux 下多线程和多进程程序的优缺点,各自适合什么样的业务场景
Linux 下多线程和多进程程序的优缺点,各自适合什么样的业务场景
IBM有个家伙做了个测试,发现切换线程context的时候,windows比linux快一倍多。进出最快的锁(windows2k的 critical section和linux的pthread_mutex),windows比linux的要快五倍左右。当然这并不是说linux不好,而且在经过实际编程之后,综合来看我觉得linux更适合做high performance server,不过在多线程这个具体的领域内,linux还是稍逊windows一点。这应该是情有可原的,毕竟unix家族都是从多进程过来的,而 windows从头就是多线程的。
如果是UNIX/linux环境,采用多线程没必要。
多线程比多进程性能高?误导!
应该说,多线程比多进程成本低,但性能更低。
在UNIX环境,多进程调度开销比多线程调度开销,没有显着区别,就是说,UNIX进程调度效率是很高的。内存消耗方面,二者只差全局数据区,现在内存都很便宜,服务器内存动辄若干G,根本不是问题。
多进程是立体交通系统,虽然造价高,上坡下坡多耗点油,但是不堵车。
多线程是平面交通系统,造价低,但红绿灯太多,老堵车。
我们现在都开跑车,油(主频)有的是,不怕上坡下坡,就怕堵车。
高性能交易服务器中间件,如TUXEDO,都是主张多进程的。实际测试表明,TUXEDO性能和并发效率是非常高的。TUXEDO是贝尔实验室的,与UNIX同宗,应该是对UNIX理解最为深刻的,他们的意见应该具有很大的参考意义。
❷ 在Linux系统中多进程程序结构和多线程结构那个好
多进程程序结构和多线程程序结构有很大的不同,多线程程序结构相对于多进程程序结构有以下的优势:
1、方便的通信和数据交换
线程间有方便的通信和数据交换机制。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。
2、更高效的利用CPU
使用多线程可以加快应用程序的响应。这对图形界面的程序尤其有意义,假如一个操作耗时很长,那么整个系统都会等它操作,此时程序不会响应键盘、鼠标、菜单等操作,而使用多线程技术,将耗时长的操作置于一个新的线程,就可以避免这种尴尬情况的发生。
同时多线程使多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。
具体可以看ZLG的《嵌入式Linux开发教程》上册。
❸ linux操作系统多进程和多线程的区别
进程:运行中的程序,-->执行过程称之为进程。
线程:线程是轻量级的进程,是进程中的一条执行序列,一个进程至少有一条线程。
多线程优点:①无需跨进程边界;②程序逻辑和控制方式简单;③所有线程可以直接共享内存和变量;④线程方式消耗的总资源比进程少。
多进程优点:①每个进程相互独立,不影响主程序的稳定性,子进程崩溃没关系;②通过增加CPU就可以容易扩充性能;③可以尽量减少线程加锁/解锁的影响,极大提高性能。
多线程缺点:①每条线程与主程序共用地址空间,大小受限;②线程之间的同步和加锁比较麻烦;③一个线程的崩溃可能影响到整个程序的稳定性;④到达一定的线程数之后,即使在增加CPU也无法提高性能。
多进程缺点:①逻辑控制复杂,需要和主程序交互;②需要跨进程边界,如果有大数据传输,不适合;③多进程调度开销比较大。
Linux系统中多进程和多线程的区别是什么?
1、多进程中数据共享复杂、同步简单;而多线程中数据共享简单、同步复杂。
2、多进程占用内存多、切换复杂、速度慢、CPU利用率低;而多线程占用内存少、切换简单、CPU利用率高。
3、多进程的编程简单、调试简单;而多线程的编程复杂、调试复杂。
❹ linux是多线程还是多进程
进程:可执行程序是存储在磁盘设备上的由代码和数据按某种格式组织的静态实体,而进程是可被调度的代码的动态运行。在Linux系统中,每个进程都有各自的生命周期。在一个进程的生命周期中,都有各自的运行环境以及所需的资源,这些信息都记录在各自的进程控制块中,以便系统对这些进程进行有效的管理,进程控制块的结构如下图所示:
每个进程都有各自独立的虚拟地址空间,空间的大小与所基于的硬件体系结构有关。虚拟空间中各区代表的意义,代码段存储指令序列和只读数据,多个进程实例可共享代码段。数据段用来存放全局变量和静态变量。堆区域用于程序的动态内存管理,new或者malloc申请的内存就位于堆中。栈用来存放进程运行过程中的局部变量,函数返回地址,参数和进程上下文环境。
线程:引入进程是为了解决程序并发执行的问题,而引入线程是为了减少程序并发所带来的时间和空间的开销,线程是比进程更小的单位,一个进程至少有一个线程,线程是操作系统进行调度的基本单位,线程基本上不占用系统资源,线程与其他同属一个进程的线程共享该进程所占有的资源。
linux是个系统,支持各种服务,服务可以开启多进程,进程可以开启多线程
❺ linux中多进程程序和多线程程序的区别
IBM有个家伙做了个测试,发现切换线程context的时候,windows比linux快一倍多。进出最快的锁(windows2k的 critical section和linux的pthread_mutex),windows比linux的要快五倍左右。当然这并不是说linux不好,而且在经过实际编程之后,综合来看我觉得linux更适合做high performance server,不过在多线程这个具体的领域内,linux还是稍逊windows一点。这应该是情有可原的,毕竟unix家族都是从多进程过来的,而 windows从头就是多线程的。
如果是UNIX/linux环境,采用多线程没必要。
多线程比多进程性能高?误导!
应该说,多线程比多进程成本低,但性能更低。
在UNIX环境,多进程调度开销比多线程调度开销,没有显着区别,就是说,UNIX进程调度效率是很高的。内存消耗方面,二者只差全局数据区,现在内存都很便宜,服务器内存动辄若干G,根本不是问题。
多进程是立体交通系统,虽然造价高,上坡下坡多耗点油,但是不堵车。
多线程是平面交通系统,造价低,但红绿灯太多,老堵车。
我们现在都开跑车,油(主频)有的是,不怕上坡下坡,就怕堵车。
高性能交易服务器中间件,如TUXEDO,都是主张多进程的。实际测试表明,TUXEDO性能和并发效率是非常高的。TUXEDO是贝尔实验室的,与UNIX同宗,应该是对UNIX理解最为深刻的,他们的意见应该具有很大的参考意义。
多线程的优点:
无需跨进程边界;
程序逻辑和控制方式简单;
所有线程可以直接共享内存和变量等;
线程方式消耗的总资源比进程方式好;
多线程缺点:
每个线程与主程序共用地址空间,受限于2GB地址空间;
线程之间的同步和加锁控制比较麻烦;
一个线程的崩溃可能影响到整个程序的稳定性;
到达一定的线程数程度后,即使再增加CPU也无法提高性能,例如Windows Server 2003,大约是1500个左右的线程数就快到极限了(线程堆栈设定为1M),如果设定线程堆栈为2M,还达不到1500个线程总数;
线程能够提高的总性能有限,而且线程多了之后,线程本身的调度也是一个麻烦事儿,需要消耗较多的CPU
多进程优点:
每个进程互相独立,不影响主程序的稳定性,子进程崩溃没关系;
通过增加CPU,就可以容易扩充性能;
可以尽量减少线程加锁/解锁的影响,极大提高性能,就算是线程运行的模块算法效率低也没关系;
每个子进程都有2GB地址空间和相关资源,总体能够达到的性能上限非常大
多线程缺点:
逻辑控制复杂,需要和主程序交互;
需要跨进程边界,如果有大数据量传送,就不太好,适合小数据量传送、密集运算
多进程调度开销比较大;
最好是多进程和多线程结合,即根据实际的需要,每个CPU开启一个子进程,这个子进程开启多线程可以为若干同类型的数据进行处理。当然你也可以利用多线程+多CPU+轮询方式来解决问题……
方法和手段是多样的,关键是自己看起来实现方便有能够满足要求,代价也合适。
❻ Linux多进程和线程同步的几种方式
Linux 线程同步的三种方法
线程的最大特点是资源的共享性,但资源共享中的同步问题是多线程编程的难点。linux下提供了多种方式来处理线程同步,最常用的是互斥锁、条件变量和信号量。
一、互斥锁(mutex)
通过锁机制实现线程间的同步。
初始化锁。在Linux下,线程的互斥量数据类型是pthread_mutex_t。在使用前,要对它进行初始化。
静态分配:pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
动态分配:int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutex_attr_t *mutexattr);
加锁。对共享资源的访问,要对互斥量进行加锁,如果互斥量已经上了锁,调用线程会阻塞,直到互斥量被解锁。
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex *mutex);
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
解锁。在完成了对共享资源的访问后,要对互斥量进行解锁。
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
销毁锁。锁在是使用完成后,需要进行销毁以释放资源。
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex *mutex);
[csharp] view plain
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include "iostream"
using namespace std;
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
int tmp;
void* thread(void *arg)
{
cout << "thread id is " << pthread_self() << endl;
pthread_mutex_lock(&mutex);
tmp = 12;
cout << "Now a is " << tmp << endl;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
return NULL;
}
int main()
{
pthread_t id;
cout << "main thread id is " << pthread_self() << endl;
tmp = 3;
cout << "In main func tmp = " << tmp << endl;
if (!pthread_create(&id, NULL, thread, NULL))
{
cout << "Create thread success!" << endl;
}
else
{
cout << "Create thread failed!" << endl;
}
pthread_join(id, NULL);
pthread_mutex_destroy(&mutex);
return 0;
}
//编译:g++ -o thread testthread.cpp -lpthread
二、条件变量(cond)
互斥锁不同,条件变量是用来等待而不是用来上锁的。条件变量用来自动阻塞一个线程,直到某特殊情况发生为止。通常条件变量和互斥锁同时使用。条件变量分为两部分: 条件和变量。条件本身是由互斥量保护的。线程在改变条件状态前先要锁住互斥量。条件变量使我们可以睡眠等待某种条件出现。条件变量是利用线程间共享的全局变量进行同步的一种机制,主要包括两个动作:一个线程等待"条件变量的条件成立"而挂起;另一个线程使"条件成立"(给出条件成立信号)。条件的检测是在互斥锁的保护下进行的。如果一个条件为假,一个线程自动阻塞,并释放等待状态改变的互斥锁。如果另一个线程改变了条件,它发信号给关联的条件变量,唤醒一个或多个等待它的线程,重新获得互斥锁,重新评价条件。如果两进程共享可读写的内存,条件变量可以被用来实现这两进程间的线程同步。
初始化条件变量。
静态态初始化,pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIER;
动态初始化,int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, pthread_condattr_t *cond_attr);
等待条件成立。释放锁,同时阻塞等待条件变量为真才行。timewait()设置等待时间,仍未signal,返回ETIMEOUT(加锁保证只有一个线程wait)
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_cond_timewait(pthread_cond_t *cond,pthread_mutex *mutex,const timespec *abstime);
激活条件变量。pthread_cond_signal,pthread_cond_broadcast(激活所有等待线程)
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond); //解除所有线程的阻塞
清除条件变量。无线程等待,否则返回EBUSY
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
[cpp] view plain
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include "stdlib.h"
#include "unistd.h"
pthread_mutex_t mutex;
pthread_cond_t cond;
void hander(void *arg)
{
free(arg);
(void)pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
void *thread1(void *arg)
{
pthread_cleanup_push(hander, &mutex);
while(1)
{
printf("thread1 is running\n");
pthread_mutex_lock(&mutex);
pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
printf("thread1 applied the condition\n");
pthread_mutex_unlock(&mutex);
sleep(4);
}
pthread_cleanup_pop(0);
}
void *thread2(void *arg)
{
while(1)
{
printf("thread2 is running\n");
pthread_mutex_lock(&mutex);
pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
printf("thread2 applied the condition\n");
pthread_mutex_unlock(&mutex);
sleep(1);
}
}
int main()
{
pthread_t thid1,thid2;
printf("condition variable study!\n");
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
pthread_cond_init(&cond, NULL);
pthread_create(&thid1, NULL, thread1, NULL);
pthread_create(&thid2, NULL, thread2, NULL);
sleep(1);
do
{
pthread_cond_signal(&cond);
}while(1);
sleep(20);
pthread_exit(0);
return 0;
}
[cpp] view plain
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
static pthread_mutex_t mtx = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
static pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
struct node
{
int n_number;
struct node *n_next;
}*head = NULL;
static void cleanup_handler(void *arg)
{
printf("Cleanup handler of second thread./n");
free(arg);
(void)pthread_mutex_unlock(&mtx);
}
static void *thread_func(void *arg)
{
struct node *p = NULL;
pthread_cleanup_push(cleanup_handler, p);
while (1)
{
//这个mutex主要是用来保证pthread_cond_wait的并发性
pthread_mutex_lock(&mtx);
while (head == NULL)
{
//这个while要特别说明一下,单个pthread_cond_wait功能很完善,为何
//这里要有一个while (head == NULL)呢?因为pthread_cond_wait里的线
//程可能会被意外唤醒,如果这个时候head != NULL,则不是我们想要的情况。
//这个时候,应该让线程继续进入pthread_cond_wait
// pthread_cond_wait会先解除之前的pthread_mutex_lock锁定的mtx,
//然后阻塞在等待对列里休眠,直到再次被唤醒(大多数情况下是等待的条件成立
//而被唤醒,唤醒后,该进程会先锁定先pthread_mutex_lock(&mtx);,再读取资源
//用这个流程是比较清楚的
pthread_cond_wait(&cond, &mtx);
p = head;
head = head->n_next;
printf("Got %d from front of queue/n", p->n_number);
free(p);
}
pthread_mutex_unlock(&mtx); //临界区数据操作完毕,释放互斥锁
}
pthread_cleanup_pop(0);
return 0;
}
int main(void)
{
pthread_t tid;
int i;
struct node *p;
//子线程会一直等待资源,类似生产者和消费者,但是这里的消费者可以是多个消费者,而
//不仅仅支持普通的单个消费者,这个模型虽然简单,但是很强大
pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);
sleep(1);
for (i = 0; i < 10; i++)
{
p = (struct node*)malloc(sizeof(struct node));
p->n_number = i;
pthread_mutex_lock(&mtx); //需要操作head这个临界资源,先加锁,
p->n_next = head;
head = p;
pthread_cond_signal(&cond);
pthread_mutex_unlock(&mtx); //解锁
sleep(1);
}
printf("thread 1 wanna end the line.So cancel thread 2./n");
//关于pthread_cancel,有一点额外的说明,它是从外部终止子线程,子线程会在最近的取消点,退出
//线程,而在我们的代码里,最近的取消点肯定就是pthread_cond_wait()了。
pthread_cancel(tid);
pthread_join(tid, NULL);
printf("All done -- exiting/n");
return 0;
}
三、信号量(sem)
如同进程一样,线程也可以通过信号量来实现通信,虽然是轻量级的。信号量函数的名字都以"sem_"打头。线程使用的基本信号量函数有四个。
信号量初始化。
int sem_init (sem_t *sem , int pshared, unsigned int value);
这是对由sem指定的信号量进行初始化,设置好它的共享选项(linux 只支持为0,即表示它是当前进程的局部信号量),然后给它一个初始值VALUE。
等待信号量。给信号量减1,然后等待直到信号量的值大于0。
int sem_wait(sem_t *sem);
释放信号量。信号量值加1。并通知其他等待线程。
int sem_post(sem_t *sem);
销毁信号量。我们用完信号量后都它进行清理。归还占有的一切资源。
int sem_destroy(sem_t *sem);
[cpp] view plain
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <errno.h>
#define return_if_fail(p) if((p) == 0){printf ("[%s]:func error!/n", __func__);return;}
typedef struct _PrivInfo
{
sem_t s1;
sem_t s2;
time_t end_time;
}PrivInfo;
static void info_init (PrivInfo* thiz);
static void info_destroy (PrivInfo* thiz);
static void* pthread_func_1 (PrivInfo* thiz);
static void* pthread_func_2 (PrivInfo* thiz);
int main (int argc, char** argv)
{
pthread_t pt_1 = 0;
pthread_t pt_2 = 0;
int ret = 0;
PrivInfo* thiz = NULL;
thiz = (PrivInfo* )malloc (sizeof (PrivInfo));
if (thiz == NULL)
{
printf ("[%s]: Failed to malloc priv./n");
return -1;
}
info_init (thiz);
ret = pthread_create (&pt_1, NULL, (void*)pthread_func_1, thiz);
if (ret != 0)
{
perror ("pthread_1_create:");
}
ret = pthread_create (&pt_2, NULL, (void*)pthread_func_2, thiz);
if (ret != 0)
{
perror ("pthread_2_create:");
}
pthread_join (pt_1, NULL);
pthread_join (pt_2, NULL);
info_destroy (thiz);
return 0;
}
static void info_init (PrivInfo* thiz)
{
return_if_fail (thiz != NULL);
thiz->end_time = time(NULL) + 10;
sem_init (&thiz->s1, 0, 1);
sem_init (&thiz->s2, 0, 0);
return;
}
static void info_destroy (PrivInfo* thiz)
{
return_if_fail (thiz != NULL);
sem_destroy (&thiz->s1);
sem_destroy (&thiz->s2);
free (thiz);
thiz = NULL;
return;
}
static void* pthread_func_1 (PrivInfo* thiz)
{
return_if_fail(thiz != NULL);
while (time(NULL) < thiz->end_time)
{
sem_wait (&thiz->s2);
printf ("pthread1: pthread1 get the lock./n");
sem_post (&thiz->s1);
printf ("pthread1: pthread1 unlock/n");
sleep (1);
}
return;
}
static void* pthread_func_2 (PrivInfo* thiz)
{
return_if_fail (thiz != NULL);
while (time (NULL) < thiz->end_time)
{
sem_wait (&thiz->s1);
printf ("pthread2: pthread2 get the unlock./n");
sem_post (&thiz->s2);
printf ("pthread2: pthread2 unlock./n");
sleep (1);
}
return;
}
❼ Linux下多线程和多进程程序的优缺点,各个适合什么样的业务场景
多进程比较安全,因为默认情况下不同进程之间的内存是独立的(如果需要共享内存则需要进行进程间通信)。而多线程下,内存是共享的,这时就比较危险了,你要自己使用锁、信号量等机制来解决内存块的同时读写和同步等等。如果两个功能没有数据需要共享,或只有前后递进关系,建议使用多进程。如果两个功能需要同时对一块数据进行处理(例如需要对资源进行创建和老化删除),则需要使用多线程,这时可能需要使用锁等机制来控制线程冲突。
❽ linux里面,进程与线程到底有什么本质的区别
线程:是进程中执行的一条路径,是系统调度的最小单位。
进程:是正在运行的程序,是系统分配资源的最小单位。
线程与进程关系
1.一个进程可以有多个线程,一个线程只能属于一个进程。
2.同一个进程下的所有线程共享该进程下的所有资源。
3.真正在处理机上运行的是线程,不是进程,线程是进程内的一个执行单元,是进程内的可调度实体。
Linux线程与进程区别
进程:
优点:多进程可以同时利用多个CPU,能够同时进行多个操作。
缺点:耗费资源(创建一个进程重新开辟内存空间)。
进程不是越多越好,一般进程个数等于cpu个数。
线程:
优点:共享内存,尤其是进行IO操作(网络、磁盘)的时候(IO操作很少用cpu),可以使用多线程执行并发操作。
缺点:抢占资源。
❾ 多线程vs多进程,谁在Linux能更好发挥多核CP
多线程和多进程应该是各有所长吧,它们都能很好的发挥处理器多核性能,对于多进程来说,Linux的进程是轻量级的,进程本身的资源开销相当小,而且Linux的进程可以互相协作、互相发送消息、互相中断,还可以共享内存段,编写多个相互协作的进程也要比编写多线程更容易,所以在Linux编程中多进程要比多线程更加常用一些。但是多进程之间共享变量不是很容易,它们毕竟是各自独立的实体,而多线程可以很容易的共享变量(当然前提是搞好线程同步),所以会有一些数据库服务器程序用多线程技术,总之就是各有所长,根据编程的需要进行取舍。
❿ Linux进程与线程的区别和联系
进程中可包含多个线程,最少1个,进程可控制进程内线程的运行暂停及结束,线程可共享进程全局变量,进程与进程是单独个体,相互不能直接访问各自线程及全局变量