关于多线程下载的缺点

Safa 发表于 Dev

萨法

我有一个关于多线程下载的问题，正如您所知，使用多个线程进行下载可以提高应用程序的性能，但是有一些值得尊重的措施：例如线程数，可用带宽等等，但是我并不十分了解，为什么例如，使用多个线程可能会降低应用程序的性能，或者服务器的带宽，质量如何影响多线程应用程序的性能？，在什么情况下单线程下载比多线程快？
多谢您的回覆。

幻灭

我认为您指的是下载管理器。

首先，我对下载管理器真正提供多少“性能”表示怀疑。但更重要的是，他们不提供任何的好处是不是因为多线程。下载的性能限制是连接的带宽。这就是为什么我对收益表示怀疑的原因：

1 Mbps连接将以1 Mbps下载。
将文件分成4个段意味着您以256 Kbps和4 * 256 Kbps = 1 Mbps的速度下载每个段。
如果服务器限制每个下载段，则可能会有所改善。
如果其中一个段超时，您可能会得到一点好处：其他段的下载意味着您的连接在超时等待期间不会处于空闲状态。
您还可以通过“淘汰”其他任何试图使用该连接的方式来加快下载速度。（但并不是说我真的会称之为好处。）

下载管理器的真正好处是可以有效地自动重新启动下载（即，如果可能的话，不从头开始重新启动）。

那么多线程的意义何在？

让我们首先消除一个神话：多线程并不能加快任何速度。如果一个例程需要运行X个时钟周期：它将花费X个时钟周期；无论是1个线程还是多个线程。

多线程的作用是：它允许任务同时（同时）运行。

能够同时做不同的事情意味着：

可以在不同的线程上完成缓慢的任务（组合大量下载的各个部分），而不会干扰需要快速响应的其他线程（例如用户界面）。
并发任务还可以更有效地使用更多可用资源（多个CPU）。请注意（回答问题的最后一部分），如果您只有一个CPU，则操作系统会对线程进行“时间分割”，因此它不是真正的并发。但是时间片很小，因此以前的好处仍然适用。

什么时候单线程比多线程快？

好吧，几乎总是在CPU不是瓶颈的情况下。对于下载：如前所述，瓶颈是连接的两个端点之间的带宽。实际上，许多线程意味着您必须做更多的工作（管理和协调不同的线程）。

下载的最有效方法是2个线程：一个用于UI，另一个用于下载，这样任何暂停/执行都不会使用户界面停滞。

但是，更一般而言，即使您具有CPU密集型工作，理论上可以从多个线程同时执行不同工作中受益，也很容易在实现中犯错误，而这实际上会使您的应用程序变慢。

理想情况下，您的多个任务不应共享数据。因为如果这样做，您将面临竞争条件或并发错误的风险。
当他们确实必须共享数据时，您需要以某种方式同步工作，以避免上述错误。（有很多技术可以根据您的需要进行选择，在此不再赘述。）
但是，如果同步计划不当，则可能会带来许多问题，这些问题可能会严重降低应用程序的速度。这些包括：
- 瓶颈通过共享资源使您的多个线程在任何情况下都无法同时运行。
- 高锁争用，任务等待时间比工作多。
- 甚至死锁也可以完全阻止某些任务。