作業系統中多執行緒的優勢

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在計算機中，當一個程序的多個執行緒透過共享相同的資源獨立執行時，稱為**多執行緒**。閱讀本文以瞭解多執行緒在作業系統中的優勢。

什麼是作業系統中的多執行緒？

在計算機中，正在執行的程式稱為**程序**。當一個較大的程序被細分為較小的程序時，每個子程序稱為**執行緒**。

從技術上講，計算機程式中的獨立執行路徑稱為**執行緒**。簡單來說，執行緒是一個輕量級程序，可以由作業系統排程並由處理器與其他執行緒一起執行。執行緒由作業系統建立和管理，以減輕處理器的負載並有效利用資源。

**多執行緒**顧名思義，是一種同時執行多個執行緒的方法。例如，同時播放影片並下載影片就是多執行緒的一個例子。

多執行緒允許同時執行程式的幾個部分。每個部分都稱為執行緒。因此，多執行緒是允許透過將大型程序分解成更小、更輕量級的程序來執行該程序的功能。多執行緒透過多工處理提高了處理器利用率。多執行緒的另一個例子是文字處理，其中我們建立文件，而文字處理應用程式會持續檢查文件是否存在語法和拼寫錯誤。

現在讓我們討論多執行緒的優勢。

作業系統中多執行緒的優勢

以下各節描述了作業系統中多執行緒的所有主要優勢。

資源共享

在多執行緒中，執行緒能夠共享任何其他程序的資源和記憶體。因此，多執行緒允許任何程式或應用程式在同一地址空間內執行多個任務。

有兩種共享資源的技術，即**訊息傳遞**和**共享記憶體**。程式設計師必須明確地組織這些技術。但是，執行緒可以預設共享其所屬程序的記憶體和資源。

響應性增強

多執行緒提高了使用者響應速度。例如，在互動式應用程式中，即使另一個部分被阻塞或參與較長過程，使用者也可以執行程式的一部分。

再舉一個例子，當一個多執行緒的 Web 瀏覽器允許使用者在一個執行緒中互動，而另一個執行緒中正在播放影片時。因此，使用者不必等待整個網頁載入完成。因此，多執行緒增強了應用程式的使用者響應速度。

有效利用多處理器架構

在多處理器架構機器中，多執行緒在多個處理器上並行執行，從而極大地提高了多程式設計的優勢。對於單執行緒程序，無論存在多少處理器，都無法將其細分為更小的程序以由不同的處理器執行。因此，多執行緒提高了多處理器架構系統上的並行性。

經濟性

建立程序期間的記憶體和資源分配是一個表達性過程，因為它需要時間和空間。因此，與執行緒相比，建立和管理程序更耗時且成本更高。因此，多執行緒變得經濟高效，因為它分配了程序的資源。

改進的通訊

在多執行緒中，我們可以使用執行緒同步函式來增強程序間通訊。

增強的併發性

多執行緒可以增強多 CPU 機器上的併發性。這是因為多執行緒允許每個執行緒在不同的處理器上並行執行。

最小化系統資源利用率

由於執行緒是輕量級程序，因此它們對系統資源的影響非常小。因此，在多執行緒的情況下，建立和管理執行緒的開銷低於普通程序。

結論

儘管多執行緒提供了許多優勢，但它也存在自身的缺點。例如，多執行緒會產生上下文切換開銷，它需要執行緒或程序支援，它需要仔細同步執行緒。有時，由於執行緒被阻塞等原因，它可能會佔用大量空間。