multithreading - 并发和多线程

Question

我对并发和多线程等主题不是很有经验。事实上，在我的大部分网络开发生涯中，我从来不需要接触这些主题。

我觉得这是一个重要的概念，尤其是对于桌面应用程序和基本上任何其他不生成 HTML 的应用程序 :)。

在阅读了一点并发之后，Go(谷歌编程语言)等语言似乎更好地支持它，我不太明白为什么一种语言在并发等概念上比其他语言更好，因为它基本上是关于能够fork() 并行处理和计算东西，对吧？这不就是编程的工作方式吗？

多线程似乎是并发的一个分支，因为它允许您在同一进程下并行运行事物，尽管它似乎是特定于平台的实现方式。

我想我的问题是，为什么特定语言在并发方面比其他语言更好，为什么 fork()ing 进程是一个更好的解决方案，而不仅仅是使用线程？

Answer 1

一方面，多线程与多进程不同，所以 fork() 在这里确实不适用。

多线程/并行处理很难。首先，您必须弄清楚如何实际划分要完成的任务。然后您必须协调所有并行位，这些位可能需要相互通信或共享资源。然后你需要整合结果，在某些情况下，这可能与前两个步骤一样困难。我在这里简化，但希望你明白。

所以你的问题是，为什么有些语言会更好？好吧，有几件事可以使它变得更容易:

优化的不可变数据结构。您希望在并行处理中尽可能坚持不可变结构，因为它们更容易推理。有些语言对这些有更好的支持，有些语言有各种优化，即能够在没有任何实际复制的情况下将集合拼接在一起，同时仍然强制执行不变性。你总是可以像这样构建自己的结构，但如果语言或框架为你做这件事会更容易。

同步原语和易用性。当不同的线程确实共享状态时，它们需要同步，并且有许多不同的方法可以实现这一点。您获得的同步原语数组越广泛，您的任务最终就越容易。如果您必须与关键部分而不是读写器锁同步，性能将会受到影响。

原子交易。甚至比大量同步原语更好的是根本不必使用它们。数据库引擎在这方面非常擅长；而不是你，程序员，必须弄清楚你需要锁定哪些资源以及何时以及如何锁定，你只需对编译器或解释器说，“这一行下面的所有东西都需要一起发生，所以确保没有其他人在我使用它的时候把它弄乱了。”引擎会为您解决锁定问题。在抽象编程语言中你几乎永远不会得到这种简单性，但你越接近越好。将多个常见操作组合为一个的线程安全对象是一个开始。

自动并行。假设您必须遍历一长串项目并以某种方式对其进行转换，例如将 50,000 个 10x10 矩阵相乘。如果你能告诉编译器不是很好:嘿，每个操作都可以独立完成，所以为每个操作使用一个单独的 CPU 内核？无需自己实际实现线程？有些语言支持这种东西；例如，.NET 团队一直致力于 PLINQ。

这些只是可以使您在并行/多线程应用程序中的生活更轻松的一些示例。我敢肯定还有很多。