多线程 VS 多进程——选择最佳的开发途径

在了解多线程与多进程差异之前，我们先讨论一下摩尔定律。想必大家都有所了解，摩尔定律表示，处理器的时钟频率每两年提升一倍。多年来确实是按照这样的规律发展的，但最近开始有了一些变化，时钟频率的提升速度开始减慢。这也预示着，摩尔定律也许即将迎来终点，想想真是很可怕。

计算机制造商应对摩尔定律极限的方法，是通过引入多处理器。多核心架构是目前以及今后市场解决摩尔定律极限的主要策略。如今的工作站通常配备4、8、16、32、64个内核，利用多个内核来提高应用程序性能，保证及时响应，尤其在处理一些常见的高吞吐量工作负载时，如渲染，仿真，机器学习等耗时的高强度计算。

当我们想要最大化利用多个处理器的硬件结构，编写软件时选择正确的架构至关重要。在大多数情况下，我们可以选择多线程或多进程处理，又或者两者兼用。这个选择将影响软件的性能、后期的维护、可扩展性、内存等各方面。任何一种选择都有利弊，但熟悉各个选择，可以帮助我们做出正确的决定。在这篇文章中，我将解释不同应用软件开发选择多内核策略时需要考虑的因素。换句话说，厘清在各种应用场景中多线程与多进程开发的优劣。话不多说，我们直入主题。

多线程开发：优势

多线程最突出的优点是借助变量、对象等，线程之间可以便捷地共享数据，与主线程进行通信也非常容易。

处理不可分割的大型数据集时，多线程开发也将非常有利。因为多进程处理需要复制数据集，导致占用大量时间和内存，同时使用共享内存数据会让软件开发更为复杂。

多线程另一个广为人知的特点是具有许多第三方库（开源和商业）的支持。如今许多数据库通过提供“线程安全”接口来支持多线程应用程序。组件、类、功能等预构建功能为多线程开发提供强大的支持，让开发人员的工作更为轻松，但物无完美……

多线程开发：劣势

多线程代码的主要缺点是，如果其中一个线程崩溃，整个应用程序将连带崩溃。与之相对，多进程中一个进程失败不一定影响其他进程。

另一个缺点是多线程应用程序调试困难。这个问题不容小觑，因为错误难以避免。通常，排错程序不是处理多线程错误的最佳工具，建议使用日志来跟踪错误并找出导致错误的线程（或线程之间的通信）。简单来说，调试时间会相对较长。同时，多线程应用程序需要经验丰富的开发人员进行开发和调试。因此如果团队成员经验不足，新手较多，也需要格外注意。

如果同时执行太多线程，也会出现另一个问题。处理器可能会花费大量时间进行上下文切换，而因此影响实际运行。文件系统占用大量内存块，导致 I\O 瓶颈，最终减慢整个应用程序，造成主机堵塞。

另外，还有内存问题。所有线程都使用相同的进程内存，这对于线程之间的通信是非常有利的。但是，如果每个线程需要更多内存，可