Vad är multithreading?
Multithreading är en teknik för att köra flera trådar samtidigt. Det låter inte processen eller ett operativsystem generera flera kopior av programmet som körs i datorn utan det hanterar flera användare eller flera förfrågningar av samma användare på samma gång utan att skapa flera kopior av programmet. Den här artikeln ger dig en inblick i multithreading och ger dig en grundläggande uppfattning om varför och hur det är en viktig teknik att lära sig. En tråd är en lättprocess och den minsta behandlingsenheten och att köra flera trådar samtidigt kallas multitrådning. Så i princip är det en metod att använda en enda uppsättning kod av flera processorer.
Förstå multithreading
Det finns två termer som måste förstås för att förstå multithreading.
- Tråd: Tråd är en oberoende eller grundläggande enhet i en process.
- Process: Ett program som körs kallas en process, flera trådar finns i en process.
Utförandet i multitrådning är både samtidigt och parallellt.
- Samtidig exekvering: Om processorn kan växla exekveringsresurser mellan trådar i en flertrådad process på en enda processor, sägs det vara en samtidigt exekvering.
- Parallell exekvering: När varje tråd i processen kan köras på en separat processor samtidigt i samma flertrådiga process, sägs det vara en parallell exekvering.
Typer av tråd
- Tråd på användarnivå: De skapas och hanteras av användare. De används på applikationsnivå. Det finns inget deltagande av operativsystemet. Ett bra exempel är när vi använder trådning i programmering som i Java, C #, Python osv., Vi använder användartrådar.
Det finns några unika data som ingår i varje tråd som hjälper till att identifiera dem, till exempel:
- Programräknare : En programräknare ansvarar för att hålla reda på instruktionerna och att berätta vilken instruktion som ska utföras nästa.
- Registrera : Systemregister finns för att hålla reda på den aktuella arbetsvariabeln för en tråd.
- Stack : Den innehåller historik för trådkörning.
- Tråd på kärnnivå : De implementeras och stöds av operativsystemet. De tar vanligtvis mer tid att köra än användartrådar. Till exempel Window Solaris.
Modeller med flera trådar
Flertrådsmodeller är av tre typer
- Många till många
- Många till en
- En till på
Många till många : Vilket antal användartrådar som helst kan interagera med ett lika eller mindre antal kärntrådar.
Många till en : Den kartlägger många trådar på användarnivå till en tråd på kärnnivå.
En till en : Förhållandet mellan tråd på användarnivå och tråd på kärnnivå är en till en.
Användning av multithreading
Multitrådning är ett sätt att införa parallellitet i systemet eller programmet. Så du kan använda den var du än ser parallella vägar (där två trådar inte är beroende av varandras resultat) för att göra det snabbt och enkelt.
Till exempel:
- Bearbetning av stora data där de kan delas upp i delar och få det gjort med flera trådar.
- Applikationer som involverar mekanismer som validera och spara, producera och konsumera, läsa och validera görs i flera trådar. Några exempel på sådana applikationer är nätbanker, laddningar etc.
- Det kan användas för att skapa spel där olika element körs på olika trådar.
- I Android används den för att träffa API: erna som körs i bakgrundstråden för att rädda applikationen från att stoppa.
- I webbapplikationer används den när du vill att din app ska få asynkrona samtal och fungera asynkront.
Fördelar med multithreading
- Ekonomiskt : Det är ekonomiskt eftersom de delar samma processorresurser. Det tar mindre tid att skapa trådar.
- Resursdelning : Det gör det möjligt för trådarna att dela resurser som data, minne, filer osv. Därför kan ett program ha flera trådar inom samma adressutrymme.
- Responsivitet : Det ökar lyhördheten för användaren eftersom det gör att programmet kan fortsätta köra även om en del av det utför en lång operation eller är blockerad.
- Skalbarhet : Det ökar parallelliteten på flera CPU-maskiner. Det förbättrar prestandan för flera processormaskiner.
- Det gör användningen av CPU-resurser bättre.
Varför ska vi använda multithreading?
Vi bör använda multithreading på grund av följande skäl:
- Att öka parallelliteten
- För att göra det mesta av de tillgängliga CPU-resurserna.
- För att förbättra applikationens lyhördhet och ge bättre interaktion med användaren.
Förutsättningar för att lära sig multithreading
Om du vet att koda och hur man skriver enkeltrådade program på ett effektivt sätt är du redo att lära och tillämpa Multithreading.
Omfattning av multithreading
I dagens tekniska värld utvecklas inte mjukvaruutveckling som den tidigare gjordes i historisk programvara.
Nu för tiden,
- Många kärnmaskiner är vanliga och vi kan minska beräkningskostnaden med flera trådar.
- Moderna applikationer hämtar information från olika källor.
Dessa två faktorer säger helt enkelt att information kommer att finnas tillgänglig på asynkront sätt. Så i den närmaste framtiden är det som inte betyder multithreading utan ett sätt att hantera asynkroni och asynchrony kan bara hanteras multithreading.
Vem ska lära sig multithreading?
Människor som gör kodning och utvecklar applikationer eller programvara eller processorer bör lära sig flertrådning eftersom det här är det enda sättet att använda dina CPU: er och hantera asynkroni.
Karriärtillväxt inom multithreading
Denna teknik kommer aldrig att dö eftersom den har några unika fördelar som inte kan utföras med någon annan teknik. Företag letar efter utvecklare som också kan koda i trådar för att få ut mesta möjliga av resurserna och för att sänka kostnaderna. Därför har den en god karriärstillväxt och möjligheter.
Slutsats
I datorvärlden när vi pratar om parallellism, pratar vi om multithreading. Implementering av multithreading är ganska effektivt och enkelt eftersom det gör arbetet billigare. Dess specialitet att hantera asynkroni gör den unik. Därför är det efterfrågat och det är en värdefull teknik att lära sig.
Rekommenderade artiklar
Detta har varit en guide till What is Multithreading. Här diskuterade vi typer, användningar, fördelar och karriärstillväxt för multithreading. Du kan också gå igenom våra andra föreslagna artiklar för att lära dig mer -
- Vad är JavaScript?
- Vad är Data Analytics?
- Vad är MySQL-databas?
- Vad är konstgjord intelligens?