Le multithreading est un processus d'exécution simultanée de deux ou plusieurs threads. Un thread est une unité de base de l'utilisation du CPU, qui se compose d'un compteur de programme, d'une pile et d'un ensemble de registres. Le système d'exploitation alloue ces ressources à chaque thread et planifie le moment où chaque thread doit s'exécuter.
Le multithreading peut être utilisé pour améliorer les performances d'un programme en permettant à plusieurs threads de fonctionner en parallèle. Par exemple, un programme qui doit exécuter deux tâches, telles que la lecture d'un fichier et l'écriture dans une base de données, peut utiliser deux threads pour exécuter les tâches simultanément.
Le multithreading peut également être utilisé pour améliorer la réactivité d'un programme en permettant à un thread de s'exécuter en arrière-plan pendant que le thread principal continue à fonctionner. Par exemple, un programme qui doit effectuer une tâche de longue durée, comme le téléchargement d'un fichier, peut utiliser un thread d'arrière-plan pour effectuer la tâche pendant que le thread principal continue à s'exécuter et à répondre aux entrées de l'utilisateur.
Le multithreading peut également être utilisé pour améliorer l'évolutivité d'un programme en permettant à plusieurs threads de s'exécuter sur différents processeurs. Par exemple, un programme qui doit effectuer une tâche sur un grand ensemble de données peut utiliser plusieurs threads pour traiter les données en parallèle. Lequel est le meilleur : le multithreading ou le multiprocessing ? Il n'existe pas de réponse simple à cette question, car elle dépend d'un certain nombre de facteurs, tels que l'application spécifique, le matériel et le système d'exploitation. En général, le multithreading est préférable pour les applications qui peuvent être décomposées en petites tâches pouvant être exécutées simultanément. Le multiprocessing est préférable pour les applications qui sont liées au processeur ou qui nécessitent beaucoup de mémoire.
Qu'est-ce que le cycle de vie des threads en multithreading ?
Le multithreading est un processus d'exécution simultanée de plusieurs threads. Un thread est la plus petite unité d'exécution d'un processus. Chaque thread possède sa propre pile, ses registres et son compteur de programme.
Le cycle de vie d'un thread commence lorsqu'un thread est créé. Un thread est créé en instanciant un objet Thread et en lui passant un objet Runnable. L'objet Runnable contient le code qui sera exécuté par le thread. Le thread est ensuite lancé en appelant la méthode Thread.start().
Le thread entre alors dans l'état runnable. Dans cet état, le thread attend d'être programmé par le système d'exploitation. Le thread restera dans cet état jusqu'à ce qu'il soit sélectionné pour être exécuté par le planificateur.
Une fois que le thread est sélectionné pour être exécuté, il passe à l'état d'exécution. Dans cet état, le code du thread est exécuté par le processeur.
Le thread peut ensuite passer à l'état d'attente pour un certain nombre de raisons. Par exemple, le thread peut attendre la fin de l'exécution d'un autre thread pour pouvoir continuer. Il peut aussi attendre qu'une ressource devienne disponible.
Le thread peut également entrer dans l'état bloqué. Cela peut se produire lorsque le thread essaie d'acquérir un verrou qui est actuellement détenu par un autre thread. Le thread restera dans cet état jusqu'à ce que le verrou soit disponible.
Le thread peut également entrer dans l'état mort. Cela se produit lorsque le thread a fini de s'exécuter ou a été interrompu par une exception non attrapée.
Qu'est-ce que le multithreading dans le CPU ?
Le multithreading est la capacité d'un CPU à exécuter plusieurs fils d'exécution simultanément. Chaque thread représente une séquence d'instructions qui peut être exécutée indépendamment des autres threads.
Le multithreading peut être implémenté de manière matérielle ou logicielle, ou une combinaison des deux. Le multithreading matériel est pris en charge par certains processeurs, tels que l'Intel Pentium 4 et l'AMD Athlon 64. Le multithreading logiciel peut être implémenté par le système d'exploitation ou par des applications.
Le multithreading peut améliorer les performances d'un processeur en augmentant la quantité de travail qui peut être effectuée en parallèle. Par exemple, si un processeur possède quatre cœurs, quatre threads peuvent être exécutés simultanément, chacun sur un cœur différent.
Le multithreading peut également améliorer la réactivité d'une unité centrale en permettant à différents threads d'être exécutés sur différents cœurs. Par exemple, si une unité centrale dispose de quatre cœurs, un thread qui attend une entrée de la part d'un utilisateur peut être exécuté sur un cœur, tandis qu'un autre thread lié au calcul peut être exécuté sur un autre cœur.