线程实现模型

2019 年 10 月 3 日
筆記

线程实现模型

线程实现模型主要分为：用户级线程模型，内核级线程模型和两级线程模型。他们的区别在于线程与内核线程之间的对应关系。

以下我们将分析这三种线程实现模型的特点：

用户级线程模型

（1）多对一关系
用户级线程模型为多对一关系。即，一个进程中的所有线程对应一个内核线程；
（2）处理速度快、移植性强；
线程的创建、调度、同步等操作由应用程序来处理，不需要让CPU从用户态切换到内核态。所以用户级线程模型在速度快，且移植性强；
（3）并非真正的并发运行
如果线程IO操作过程中被阻塞，那么用户空间的其他线程都会被阻塞，因为这些线程无法被内核调度。

内核级线程模型

（1）一对一关系
内核级线程模型为一对一关系，一个用户线程对应一个内核线程；
（2）资源消耗较大，速度较慢
进程对线程的创建、终止、切换和同步都必须通过内核提供的系统调用来完成，对内核的调度的调度器造成很大的负担；
（3）是真正的并发运行
用户线程和内核线程是一对一的关系，线程由内核来管理和调度。当某一线程阻塞时候，不会影响到其他线程。

两级线程模型

（1）多对多的关系
两级线程模型是集前面两种模型的优点而设计的，是多对多的关系；
（2）资源消耗较小，速度较快，是真正的并发运行
两级线程模型中，一个进程对应多个内核线程，进程中的线程由程序管理和调度并通过映射关系映射到内核线程上。这样即便有线程阻塞后，也不会影响到其他线程；
（3）实现的复杂度大
用户线程与内核线程的映射关系需要程序来实现，实现的复杂度大。幸运的是，Golang为我们实现了两级线程模型，这使得它在处理并发问题上更有优势。