单线程和多线程本质是在讲一个程序里有几条执行路线。可以先记住一句话单线程一个人干活一次只能做一件事。 多线程多个人一起干活可以同时推进多件事。但这里的“同时”要分清楚有时是真同时有时只是切换得很快看起来像同时。一、先理解进程和线程一个程序运行起来后操作系统会给它分配资源这个运行中的程序叫进程 Process比如你打开 Chrome、微信、VS Code它们都是进程。线程是进程里的执行单位线程 Thread可以这样理解进程 一个公司 线程 公司里的员工一个进程至少有一个线程。这个默认线程通常叫主线程。线程之间共享同一个进程里的资源比如内存、文件句柄、网络连接等。但每个线程也有自己的调用栈、执行位置、局部变量等。二、单线程是什么单线程就是一个进程里主要只有一条执行路线。任务 A - 任务 B - 任务 C - 任务 D一次只能执行一个任务。前一个任务没执行完后一个任务不能真正开始执行。如果doSomethingSlow()很耗时那么console.log(B)要等它结束后才能执行。单线程的特点执行顺序简单不容易出现数据竞争不需要复杂的锁调试相对容易但一个任务卡住后面的任务都会受影响典型例子浏览器里的 JavaScript 主线程Redis 早期核心命令处理模型简单脚本程序很多 UI 程序的主线程三、单线程的优点单线程最大的优点是简单。因为只有一条执行线所以你不用担心两个线程同时修改同一个变量单线程里结果很明确最后就是2。它不会出现“两个线程同时读到旧值然后互相覆盖”的问题。所以单线程程序通常思路清晰状态管理简单不容易死锁不需要频繁加锁行为更可预测四、单线程的缺点单线程的问题也很明显怕卡。如果一个任务执行很久整个线程都会被占住。比如浏览器中while (true) { // 死循环 }这个代码会让页面卡死。因为 JavaScript 主线程被死循环占住了浏览器没机会处理点击、滚动、渲染等任务。单线程常见问题一个慢任务会拖住所有后续任务无法充分利用多核 CPUCPU 密集型任务容易卡顿阻塞式 I/O 会严重影响响应能力五、多线程是什么多线程就是一个进程里有多条执行路线。线程 1任务 A - 任务 B 线程 2任务 C - 任务 D 线程 3任务 E - 任务 F这些线程可以同时推进不同任务。如果电脑有多个 CPU 核心多个线程可以真正并行运行。比如CPU 核心 1 执行线程 A CPU 核心 2 执行线程 B CPU 核心 3 执行线程 C这就是真正的并行。如果只有一个 CPU 核心多线程也可以运行但不是同时执行而是操作系统快速切换线程 A 执行一会儿 切到线程 B 执行一会儿 再切到线程 C 执行一会儿 再切回线程 A这种叫并发不是真正并行。六、多线程的优点多线程适合把任务分开做。比如一个图像处理程序线程 1处理图片上半部分 线程 2处理图片下半部分如果有多个 CPU 核心速度可能明显提升。再比如一个桌面软件主线程负责界面响应 后台线程负责下载文件 后台线程负责解析数据 后台线程负责保存日志这样界面不会因为下载文件而卡死。多线程的优点可以利用多核 CPU可以让耗时任务放到后台可以提高程序响应速度可以同时处理多个请求适合 CPU 密集型任务和后台任务七、多线程的缺点多线程最大的问题是复杂。因为多个线程共享同一块内存所以它们可能同时修改同一个数据。比如count 0 线程 A读取 count得到 0 线程 B读取 count得到 0 线程 Acount 1写回 1 线程 Bcount 1写回 1你以为两个线程各加了一次结果应该是2。但最后可能是count 1这就是数据竞争也叫竞态条件。多线程常见问题数据竞争死锁活锁线程饥饿调试困难锁竞争导致性能下降上下文切换带来额外开销八、什么是锁为了解决多个线程同时修改共享数据的问题需要加锁。比如线程 A 要改 count先拿锁。 线程 A 改完后释放锁。 线程 B 才能拿锁再修改 count。锁可以保证同一时间只有一个线程进入关键区域。但锁也有代价写起来麻烦用错可能死锁锁太多会降低性能锁粒度不好会影响并发效果九、死锁是什么死锁就是多个线程互相等对方释放资源结果谁都走不下去。比如线程 A 拿到了锁 1等待锁 2 线程 B 拿到了锁 2等待锁 1结果A 等 B B 等 A 两个都卡住这就是死锁。十、 并发和并行单线程、多线程还要和并发、并行区分开。并发多个任务都在推进但不一定同一瞬间执行。并行多个任务真的在同一瞬间执行。单核 CPU 上的多线程并发但不并行多核 CPU 上的多线程可以并发也可以并行单线程异步可以并发但通常不并行