程序中的“多線程”

在一些計算機專業相關的書籍中，大家經常聽說“多線程”這個概念。那么什么是“多線程”？什么時候使用“多線程”？在程序設計中使用“多線程”有什么好處呢？

“單線程”程序

要想理解“多線程”，那么就要先從“單線程”說起。

大家都知道工廠“流水線”作業，里面的工序是一環扣一環的，只有前面的一道工序完成之后，才能夠啟動下一道工序。這其實和“單線程”的原理非常的相似。

在“單線程”里面，程序的功能是順序執行的，只有前面的流程都成功執行之后，后面的流程才能夠被執行到。例如，要實現一個話單文件生成、上傳和刪除的程序，使用“單線程”程序來完成，那么其流程如圖1所示。

圖1 “單線程”程序

“多線程”程序

大家也許注意到了，圖1中的生成文件、上傳文件和刪除文件的流程其實可以獨立開來。也就是說，這三個流程是互不影響的。這樣也就誕生了“多線程”的概念。

“多線程”，顧名思義，就是多個“單線程”，每個線程獨立地完成相關的功能。如圖1所示的程序，如果用“多線程”來實現，那么其流程如圖2所示。

圖2 “多線程”程序

從圖2可以看出，當程序啟動之后，線程1、線程2和線程3是同時運行的。線程1僅用于生成話單文件，線程2僅用于上傳話單文件，線程3僅用于刪除過期的話單文件。這樣一來，任何一個線程執行成功與否對另外兩個線程都沒有影響，真正地實現了程序的“并行”。

“多線程”的優點

“多線程”在大型軟件程序中有著很廣泛的應用，其優點如下：

第一，將原來在一個大流程中實現的功能放到了多個小流程中，程序更加的簡潔和易于閱讀。

第二，將不同的功能放到不同的線程中，提高了程序的執行效率。

第三，“多線程”使得程序的模塊化更強，有利于追蹤程序執行過程和排查問題。

總結

“多線程”和“單線程”分別對應“并行”和“串行”，是軟件開發人員必須要掌握的一種程序設計的方法。設計合理的“多線程”程序不僅邏輯清晰、易于閱讀，而且程序的執行效率高，對于軟件產品效率和質量的提升具有很重要的意義。