Multithreading Benefits

尽管对多线程使用难度有一些抱怨，但多线程仍然再被使用，自然是因为它有一些好处。其中一些好处是：

• 资源利率更好（Better resource utilization）；
• 某些情况下，程序设计很简单（Simpler program design in some situations）；
• 响应式的程序很适合（More responsive programs）。

Better resource utilization

设想一个从本地文件系统读取和处理文件的应用。假设从磁盘读取af文件需要5秒，处理需要2秒。处理两个文件需要：

5 秒读文件A
2 秒处理文件A
5 秒读文件B
2 秒处理文件B
-----------------------
14 秒一共

当从文件系统读取文件的时候，CPU的大部分时间都花在了等待磁盘读取数据。CPU在此期间可以说是非常空闲。它可以干点其他什么事。通过改变操作的顺序，CPU可以得到更好的利用。看看这个顺序：

5 秒读文件A
5 秒读取文件B + 2 秒处理文件A
2 秒处理文件B
-----------------------
12 秒一共

CPU等待读取第一个文件，然后开始读取第二个文件。在读取第二个文件的同时，CPU处理第一个文件。记住，在等待磁盘读取文件的时候，CPU大部分时候都是空闲的。

通常，在等待IO的时候，CPU都可以干点其他事。不一定非要是磁盘IO。也可以是网络IO，或者等待用户输入。网络和磁盘IO通常比CPU和内存IO慢得多。

Simpler Program Design

如果你要在单线程应用程序手工编写上述读取和处理文件的程序，你必须跟踪每个文件的读取和处理状态。相反，你可以启动两个线程，每个线程只负责读取和处理单个文件。每个线程在读取其对应的文件的时候都会被阻塞。在等待的时候，其他线程就可以利用CPU处理已经读取了的文件。其结果是，磁盘一直忙碌，将各种文件读入内存。这使得磁盘和CPU都得到了更有效的利用。它也更容易编程，因为每个线程只需要跟踪一个文件。

More responsive programs

将单线程应用改为多线程应用的另一个常见目标是实现响应更快的应用。设想一个在某个端口监听接入请求的服务器应用。当一个请求到达后，它先处理这个请求，然后返回继续监听。服务器的循环算法如下：

while (server is active) {
    listen for request
    process request
}

如果这个请求需要花很长世间处理，那么在此期间没有新的请求可以到达服务器。只有在服务器监听时才能接收到请求。

另一种设计是监听线程将请求传给工作线程处理，然后立即返回监听。工作现场会处理请求并给客户端发送回复。本设计算法如下：

while (server is active) {
    listen for request
    hand request to worker thread
}

这样的话服务器线程会很快恢复监听。因此，更多的客户端可以向服务器发送请求。服务器的响应速度提高了。

对桌面应用也是一样的。如果你点击了一个按钮，启动了一个长时任务，并且执行这个任务的线程是更新窗口、按钮等的线程，那么这个应用在该任务执行期间会变得无法响应。相反，可以将任务交给工作线程。在工作现场忙于执行该任务的时候，窗口线程可以自由的响应用户的其他请求。当工作线程完成了任务后，它给窗口线程发个信号。然后，窗口线程可以将任务的执行结果更新到应用程序窗口上。带有工作线程设计的程序对用户的响应更灵敏。

有必要说明下，这个Java Concurrency系列来源于jenkov.com，本文只是翻译，希望大家千万不要误会，本文不是原创。原文地址：Java Concurrency。