2.1.5线程概念与多线程模型
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概述
在没有线程以前，进程是程序执行流的最小单位。那为什么要引入线程呢？
引入线程主要是为了提高并发量。
例如：你去图书馆看书，一个桌子有4个位置，可能陌生的人之间，不愿意挨着坐，就会造成座位的浪费。
如果引入线程的思想，就是，将你分入寝室，分入一个班。那么你的室友，同班同学放入你坐的桌子，大家都很愿意，也提高了桌子的并发量。线程就是这样的一种思想。
所以，引入线程之后，线程就是程序执行流的最小单位。
引入线程的变化
- 线程是一个基本的CPU执行单元，也是程序执行流最小的单位。
- 引入线程之后，不仅是进程之间可以并发，进程内部的线程之间也可以并发，并且线程的并发效率更高，从而进一步提高了系统的并发度，使得一个进程内也能够处理多种任务。
- 引入线程之后，进程只作为除CPU之外系统资源的分配单元。（如打印机，的内存地址空间还是分配给的进程）。所以进程是资源分配的基本单位，线程是调度的基本单位。
- 同一个进程内，线程能并发，能切换。且开销更小。
线程的属性
如下图概括
线程的实现方式
线程的实现分为两类，用户级线程（UTL）和内核级线程（KTL），内核级线程又称为内核支持的线程。
用户级线程
- 用户级线程由应用程序通过线程库实现的，所有线程管理工作都由应用程序负责（包括线程切换）。
- 用户级线程，在用户态下就可以完成，不需要操作系统干预。
- 在用户看来，用户级线程是有多个，但是在操作系统看来，并不能看到线程的存在（即用户级线程对用户不透明，对操作系统透明）。
简单的理解，用户级线程就是有，用户方面的应用程序创建的，只有用户视角的才能看到，操作系统是不能的。
内核级线程
内核级线程的管理工作，都是由操作系统内核完成的。线程调度，切换等工作都是由内核负责，因此内核级线程的切换，必须在内核形态下才能完成。
简单的理解：内核级线程，就是从操作系统内核的视角，能够看到，处理的线程。
所以内核级线程才是处理机分配的单元。因为用户级线程他根本看不见。
如上图，三个用户级线程，两个内核级线程。但是即使在一台，8核的电脑上运行，也只能被分配到2个核。所以用户级线程，是映射到内核级线程来处理的。
多线程的模型
上面这个图，就是一种线程的处理模型，那么线程还有那些处理模型呢？
多对一模型
多个用户及线程映射到一个内核级线程，每个用户进程只对应一个内核级线程。
优点：用户级线程的切换在用户空间就可以完成，不需要切换到内核态，线程管理的系统开销小，效率高。
缺点：当一个用户级线程被阻塞，整个进程都会被阻塞，并发度不高。
一对一模型
一个用户级线程映射到一个内核级线程，每个用户进程，有同数量的内核级线程。
优点：当一个线程被阻塞后，别的线程还可以继续执行，并发能力强。多线程可以在多核处理机上并行执行。
缺点：一个用户级线程，会占用多个内核级线程，线程切换由操作系统的内核完成，需要切换到内核心，，线程的管理成本高，开销大。
多对多模型
像这种简单粗暴的，多对一，一对多关系，一般不是最优解。那么最优解来了。多对多模型。
n用户级线程，映射到m个内核级线程上（n>=m），每个用户进程对应m个内核级线程（n>=m）。
这样就解决了，多对一模型当中并发度不高的缺点，又克服了一对一模型中，一个用户占用太多内核级线程的开销大问题。
参考：https://www.bilibili.com/video/av70156862?p=11
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