多线程总结之旅：多线程的优缺点

Posted 2020-08-04 搬砖滴

说明：一个C#程序称为多线程的可以通过2种方式：明确地创建和运行多线程，或者使用.NET framework的暗中使用了多线程的特性——比如BackgroundWorker类, 线程池，threading timer，远程服务器，或Web Services或ASP.NET程序。在后面的情况，人们别无选择，必须使用多线程；一个单线程的ASP.NET web server不是太酷，即使有这样的事情；幸运的是，应用服务器中多线程是相当普遍的；唯一值得关心的是提供适当锁机制的静态变量问题。

一、多线程的优点：　　

　　多线程处理可以同时运行多个线程。由于多线程应用程序将程序划分成多个独立的任务,因此可以在以下方面显著提高性能: 
　　(1)多线程技术使程序的响应速度更快 ,因为用户界面可以在进行其它工作的同时一直处于活动状态;

　　(2)当前没有进行处理的任务时可以将处理器时间让给其它任务;

　　(3)占用大量处理时间的任务可以定期将处理器时间让给其它任务;

　　(4)可以随时停止任务;

　　(5)可以分别设置各个任务的优先级以优化性能

二、多线程的缺点：

　　（1） 线程也是程序，所以线程需要占用内存，线程越多占用内存也越多；

　　（2）多线程需要协调和管理，所以需要CPU时间跟踪线程；

　　（3）线程之间对共享资源的访问会相互影响，必须解决竞用共享资源的问题；

　　（4）线程太多会导致控制太复杂，最终可能造成很多Bug；

三、什么时候使用多线程　　

　　(1)耗时或大量占用处理器的任务阻塞用户界面操作;

　　　　多线程程序一般被用来在后台执行耗时的任务。主线程保持运行，并且工作线程做它的后台工作。对于Windows Forms程序来说，如果主线程试图执行冗长的操作，键盘和鼠标的操作会变的迟钝，程序也会失去响应。由于这个原因，应该在工作线程中运行一个耗时任务时添加一个工作线程，即使在主线程上有一个有好的提示“处理中...”，以防止工作无法继续。这就避免了程序出现由操作系统提示的“没有相应”，来诱使用户强制结束程序的进程而导致错误。模式对话框还允许实现“取消”功能，允许继续接收事件，而实际的任务已被工作线程完成。BackgroundWorker恰好可以辅助完成这一功能。

　　(2)各个任务必须等待外部资源 (如远程文件或 Internet连接)。

　　　　在没有用户界面的程序里，比如说Windows Service， 多线程在当一个任务有潜在的耗时，因为它在等待另台电脑的响应（比如一个应用服务器，数据库服务器，或者一个客户端）的实现特别有意义。用工作线程完成任务意味着主线程可以立即做其它的事情。

 

四、什么时候不使用多线程　　

　　同样的 ,多线程也存在许多缺点 ,在考虑多线程时需要进行充分的考虑。多线程的主要缺点包括: 
　　(1)等候使用共享资源时造成程序的运行速度变慢。这些共享资源主要是独占性的资源 ,如打印机等。

　　(2)对线程进行管理要求额外的 CPU开销。线程的使用会给系统带来上下文切换的额外负担。当这种负担超过一定程度时,多线程的特点主要表现在其缺点上,比如用独立的线程来更新数组内每个元素。

　　(3)线程的死锁。即较长时间的等待或资源竞争以及死锁等多线程症状。

　　(4)对公有变量的同时读或写。当多个线程需要对公有变量进行写操作时,后一个线程往往会修改掉前一个线程存放的数据,从而使前一个线程的参数被修改;另外 ,当公用变量的读写操作是非原子性时,在不同的机器上,中断时间的不确定性,会导致数据在一个线程内的操作产生错误,从而产生莫名其妙的错误,而这种错误是程序员无法预知的。