对于单核 cpu 而言，开多线程的目的难倒只能是为了防止阻塞么？

[aiqier]

以下是一些单核 cpu 多线程的疑问，求解答（都指单核）。
1.如果一个进程有 n 个任务要处理，因为终究是在一个 cpu 上跑，所以这 n 个任务在一个线程还是多个线程上跑，执行的总时间是一样的（多线程，线程切换可能更浪费时间）？
2.是否进程开多线程就能抢到更多的 cpu 时间， python 这种带 GIL 的估计是没戏了，那么 java 呢？
3.自己抢到更多 cpu ，机器上的其它程序不就 cpu 时间少了么？是因为 cpu 大部分时间都是空闲的，不怕抢？还是因为在做应用层开发的时候，是不用考虑其它程序能不能抢到 cpu 时间的。
4.一个进程所有线程能抢到的时间片总和是有最大值吗？一个线程一次能拿到多长的 cpu 时间？
综上，我的最大疑问就是：对于单核 cpu 而言，开多线程难倒只能防止阻塞么？

[Oi0Ydz26h9NkGCIz]

我也有这疑惑，不知单核 cpu 跑程序编译时要不要开启多线程。

[kamushin]

写个应用程序， 就准备跑在单核上？

[feikaras]

为什么用 python ， java 那么慢的语言却在操心操作系统的调度开支？

[pythonee]

吞吐量

[webflier]

通常一个任务不光 cpu 上要花时间， io 上也要花时间（不如去数据库查数据，去抓网页登）。
一个进程在等 io 的时候， cpu 是闲置的，另一个进程正好可以利用 cpu 把 cpu 该做的事做完。
多几个进程一起跑，可以把 io 和 cpu 都跑满了。
大概就是这个意思

[br00k]

充分利用 CPU 空闲啊。超线程技术也是一样。

[Ouyangan]

@feikaras java 不慢了....

[jonah]

如果自己实现任务 A 阻塞时去运行 B ，效率有可能比多线程要高，多线程就是把这种调度转交给了操作系统。而且还有设计和逻辑上的便利，比如一个线程负责一个不同类型的工作。

[ryd994]

看是什么认为。如果完全是 cpu ，开多线程只会更慢。上下文切换的开销。
抢 CPU 时间前提是同一优先级。如果其他进程优先级高，那怎么抢都抢不到。

@jonah 这不就是协程么

[lzhip]

1 、不一定，多线程可以在 io 的时候切换到其他线程执行。如果单线程那就只能等了。
2 、一般是的，一个要看你线程的操作。一般你在单核机器上写一个死循环，基本整个机器都卡了。但是如果你起下次一百个线程都是 sleep ，那也不会太占用 cpu 。另外操作系统调度线程不依赖进程。
3 、当然要考虑啊！要不把用户机器卡死了，人家就不用你的程序了。
4 、看什么平台吧， windows 好像不支持抢占。线程只能被系统调用。

[chairuosen]

[xuyinan503]

真是 iV2ex 啊，这都能黑到 windows

[aalska]

这图不错

[HentaiMew]

@feikaras java 早就不是黑执行效率了，它在有 GC 功能语言中已经算足够快的了。 Java 该黑的是它的内存消耗....

[yuelang85]

是的，就是为了防止堵塞。

[Oi0Ydz26h9NkGCIz]

@chairuosen 神了，这是奔腾 D 吗

[Codist]

1 、如果一个进程执行 N 个任务，而这些任务又属于 I/O 型的任务，通过 CPU 的调度是可以提高效率的，通常网络 I/O 阻塞的时间比线程 context switch 的时间要长多了。
2 、在 Linux 下线程进程的调度策略相同，如果一个进程中包含更多线程的话，我猜会拿到更多的执行时间。 CPython 的 GIL 只是给多线程的执行加了锁，限制了多线程的并行执行，单核下 GIL 应该就跟没有一样。

 3 、 CPU 的计算速度太快了，进程的调度已经比较完善，通常应用层面程序不需要考虑底层进程的调度对程序的影响，但是要考虑程序 CPU 资源的消耗，写一个死循环跑一会儿 CPU 都能煎鸡蛋了。
大多数情况下 CPU 的计算都是不饱和的，通常服务器 CPU 利用率达到 80%的时候就要扩容了。
4 、没有听过类似这种限制，太细的东西不清楚。
开多线程并一定是为了性能，很多场景下你的业务逻辑是并发的，所以你的程序逻辑也是并发的。

[congeec]

你说的是系统级的线程还是 CPU 级的线程？照你的描述，你想表达的是多进程。一句话，单核 CPU 没法跑系统级的多进程。单核多线程主要是为了增加 I/O 利用率。如果有支持超线程技术(HT)的单核 CPU ，请告诉我。
线程的概念其实有些模糊，比如： CPU 级线程就是操作系统级进程。程序自己也可以把系统级线程看做进程，并自己实现多线程。这种程序自己实现的多线程就是所谓的协程(coroutine)或纤程(fiber thread)。

[adadada]

@congeec 这里的“系统级的多进程”指的是操作系统内核实现的进程还是 CPU 的 HW Thread ？如果是前者，操作系统的还是可以实现多进程的啊？只是这样的多进程只具备 currency 而不具备 parallelism 。

[leavic]

我仅仅从一个 5 年单片机码农所理解的角度回答一下这些问题：

1.如果一个进程有 n 个任务要处理，因为终究是在一个 cpu 上跑，所以这 n 个任务在一个线程还是多个线程上跑，执行的总时间是一样的（多线程，线程切换可能更浪费时间）？

A ：对于单核 CPU 来说，所谓的线程，就是 task ， CPU 就是依靠调度器在这 N 个 task 之间来回切换，同一时刻只有一个 task 在运作。

2.是否进程开多线程就能抢到更多的 cpu 时间， python 这种带 GIL 的估计是没戏了，那么 java 呢？

A ：这个涉及到操作系统的设计原理， windows 和 linux 本质上都不是实时系统，如何分配 CPU 时间在不同的操作系统上有不同的规则，一般来说是按优先级分配。但你一个人开了多个任务，总概率上讲分配到更多 CPU 资源的概率是更高的。

3.自己抢到更多 cpu ，机器上的其它程序不就 cpu 时间少了么？是因为 cpu 大部分时间都是空闲的，不怕抢？还是因为在做应用层开发的时候，是不用考虑其它程序能不能抢到 cpu 时间的。

A:这个取决于你应用到底能 CPU 密集到什么程度，对一般的应用来说，你是不需要担心别的程序没有 CPU 资源可用的，唯一需要注意的是避免进入死循环，在单片机中，中断里出现一个死循环的结果就是占用全部 CPU 资源。

4.一个进程所有线程能抢到的时间片总和是有最大值吗？一个线程一次能拿到多长的 cpu 时间？
综上，我的最大疑问就是：对于单核 cpu 而言，开多线程难倒只能防止阻塞么？

A ：这个依然取决于操作系统的设计。对于单核 CPU 而言，多线程是几乎唯一合理的利用 CPU 资源的方式，一颗 CPU 如果只有一个线程，那基本就是个弱智级别的 CPU 。