多进程 VS 多线程 VS 线程池 VS EventLoop

多进程 VS 多线程 VS 线程池 VS EventLoop

在如今的编程过程当中，常常听到多进程，多线程，线程池，EventLoop 的概念，选择一个正确的驱动模型，有助于提高代码的性能。

注：本文仅仅讨论并发的状况。

进程和线程

• 进程：操做系统中资源管理对象，管理虚拟内存，文件句柄，线程等资源，可是进程不是执行单元。

• 线程：具体的执行单元。CPU是实际的物理执行单元，经过寄存器能够控制CPU执行的代码以及状态。而线程就是包含了一个任务的CPU上下文（寄存器），任务状态（就绪|阻塞|运行），所属用户等信息的对象。操做系统接收到时间中断（INT）后，经过轮转线程中的CPU上下文（寄存器）信息，实现了多任务的轮转。

多进程

多进程：针对并发请求，一个请求开启一个进程进行处理。早起CGI就是这么干的。

表明：早期PHP，CGI类

优势：

• 一个业务进程奔溃不影响另一个业务进程，从操做系统层面上隔离业务执行
• 若是进程采用Socket之类的RPC调用，那么很是容易部署到网络环境上

缺点：

• RPC调用比较难以编写
• 频繁的开启和关闭进程，性能比较差
• 不容许内存共享（排除内核支持状况）

多线程

多线程：针对不一样的业务逻辑，并发的开启多个线程进行执行。

表明：早期 Tomcat Bio模型

优势：

• 内存是共享的
• 编写并发模型比较方便
• 有效的利用多核CPU

缺点：

• 并发量过大的时候，开启了太多线程（有些阻塞在IO），致使CPU上下文切换太过频繁
• 过多的线程，会占用许多内存（2MB/Thread），形成服务器奔溃
• 须要作并发控制

线程池

线程池：开启固定的线程，当有请求过来的时候，查询是否存在空闲线程，若是存在，则使用空闲线程执行任务，不然加入等待执行队列

表明：Netty，Jetty

优势：

• 有效的利用多核CPU
• 内存共享
• 减小了CPU上下文切换消耗

缺点：

• 仍是存在一部分IO等待，致使CPU没法有效的利用
• 须要作并发控制

EventLoop

EventLoop：仅仅开启一条main线程执行任务，其余全部的IO操做等，都放在后台线程中执行，对于新的请求，都加入到queue中，等待main线程调度。

表明：Node.js

优势：

• 大部分状况下，不须要作并发控制
• 减小了CPU上下文切换消耗

缺点：

• 没法有效利用多核CPU（固然能够多开EventLoop）
• 回调陷进，调试比较困难

总结

上述的各类编程模型，都出如今咱们的实际的开发过程当中，其核心思想为：有效的利用CPU，减小阻塞等待和非业务代码（如上下文切换）的运行时间占用。

参考

• linux 惊群问题
• 什么是 Event Loop
• Java并发编程：线程池的使用