A nitka jest ścieżką, którą podąża podczas wykonywania programu. Większość programów pisanych obecnie działa jako pojedynczy wątek. Powiedzmy, że program nie jest w stanie czytać naciśnięć klawiszy podczas tworzenia rysunków. Zadania te nie mogą być realizowane przez program jednocześnie. Problem ten można rozwiązać poprzez wielozadaniowość, dzięki czemu można wykonywać dwa lub więcej zadań jednocześnie. Wielozadaniowość jest dwojakiego rodzaju: oparta na procesorze i oparta na wątkach. Wielozadaniowość oparta na procesorze jest całkowicie zarządzana przez system operacyjny, jednakże wielozadaniowość poprzez wielowątkowość może być w pewnym stopniu kontrolowana przez programistę. Koncepcja wielowątkowość wymaga właściwego zrozumienia tych dwóch terminów – proces i wątek . Proces to wykonywany program. Proces można dalej podzielić na niezależne jednostki zwane wątkami. Wątek przypomina mały, lekki proces w procesie. Można też powiedzieć, że zbiór wątków nazywa się procesem.
Aplikacje - Gwintowanie jest szeroko stosowane w prawie każdej dziedzinie. Obecnie jest to najczęściej spotykane w Internecie, gdzie wykorzystujemy przetwarzanie transakcji każdego rodzaju, takie jak doładowania, przelewy online, bankowość itp. Threading to segment, który dzieli kod na małe części, które są bardzo lekkie i mniej obciążają procesor pamięć, aby można ją było łatwo przepracować i osiągnąć cel w żądanym obszarze. Koncepcja gwintowania została opracowana ze względu na problem szybkich i regularnych zmian technologii oraz mniejszą pracę w różnych obszarach ze względu na mniejsze zastosowanie. Następnie, jak mówi potrzeba, jest generowanie twórczości lub innowacji, dlatego kierując się tym podejściem, ludzki umysł rozwija koncepcję wątku w celu zwiększenia możliwości programowania.
Cykl życia wątku
Istnieją różne etapy cyklu życia wątku. Poniżej przedstawiono etapy, przez które przechodzi wątek w całym swoim życiu.
- Nowy: W tym stanie rozpoczyna się cykl życia narodzonego wątku (nowego wątku). Pozostaje w tym stanie aż do uruchomienia programu.
- Możliwość uruchomienia : Wątek staje się możliwy do uruchomienia po uruchomieniu. Uważa się, że wykonuje powierzone mu zadanie.
- Czekanie : Podczas oczekiwania na wykonanie zadania przez inny wątek aktualnie uruchomiony wątek przechodzi w stan oczekiwania, a następnie przechodzi z powrotem po otrzymaniu sygnału z innego wątku.
- Czas oczekiwania: Działalny wątek wchodzi w ten stan na określony przedział czasu, a następnie przechodzi z powrotem po wygaśnięciu tego przedziału czasu lub wystąpieniu zdarzenia, na które czekał wątek.
- Zakończony (martwy) : Wątek wchodzi w ten stan po wykonaniu swojego zadania.
Rodzaje wykonania w systemie operacyjnym
Istnieją dwa rodzaje wykonania:
zestaw narzędzi wiosennych
- Wykonywanie współbieżne: Dzieje się tak, gdy procesor pomyślnie przełącza zasoby między wątkami w procesie wielowątkowym na jednym procesorze.
- Wykonywanie równoległe: Dzieje się tak, gdy każdy wątek w procesie działa na oddzielnym procesorze w tym samym czasie i w tym samym procesie wielowątkowym
Wady wielowątkowości
Wielowątkowość jest złożona i często trudna w obsłudze. Ma kilka wad. To są:
- Jeśli nie użyjesz prawidłowo mechanizmów blokujących podczas badania problemów z dostępem do danych, istnieje ryzyko wystąpienia problemów, takich jak niespójność danych i zakleszczenie.
- Jeśli wiele wątków próbuje uzyskać dostęp do tych samych danych, istnieje ryzyko, że może dojść do sytuacji zagłodzenia wątku. Problemy z rywalizacją o zasoby to kolejny problem, który może niepokoić użytkownika.
- Jeśli wątkom brakuje koordynacji podczas wyświetlania danych, mogą wystąpić problemy z wyświetlaniem.
Korzyści z wielowątkowości:
- Wielowątkowość może poprawić wydajność i efektywność programu poprzez bardziej efektywne wykorzystanie dostępnych zasobów procesora. Wykonując wiele wątków jednocześnie, może wykorzystać równoległość i skrócić ogólny czas wykonywania.
- Wielowątkowość może zwiększyć responsywność aplikacji wymagających interakcji z użytkownikiem. Oddzielając czasochłonne zadania od głównego wątku, interfejs użytkownika może pozostać responsywny i nie zawieszać się ani nie odpowiadać.
- Wielowątkowość może umożliwić lepsze wykorzystanie zasobów. Na przykład w aplikacji serwerowej wiele wątków może jednocześnie obsługiwać przychodzące żądania klientów, dzięki czemu serwer może jednocześnie obsługiwać większą liczbę klientów.
- Wielowątkowość może ułatwić lepszą organizację kodu i modułowość poprzez podzielenie złożonych zadań na mniejsze, łatwe w zarządzaniu jednostki wykonawcze. Każdy wątek może obsłużyć określoną część zadania, dzięki czemu kod jest łatwiejszy do zrozumienia i utrzymania.