Multithreading 关于多线程下载的缺点

我有一个关于多线程下载的问题，正如您所知，使用多个线程下载可以提高应用程序的性能，但是有一些措施需要考虑：比如线程的数量、可用带宽等等，但我不太明白，例如，为什么应用程序的性能会因为使用多线程而降低，或者服务器的带宽、质量如何影响多线程应用程序的性能，单线程下载比多线程下载快的情况有哪些？

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谢谢您的回复。

我想您指的是下载管理器

首先，我怀疑下载管理器到底能带来多少“性能”好处。但更重要的是，由于多线程，它们提供的任何好处都是而不是。下载的性能约束是连接的带宽。这就是为什么我对这些好处持怀疑态度：

• 1 Mbps连接将以1 Mbps的速度下载
• 将文件拆分为4个段意味着您以256 Kbps和4*256 Kbps=1 Mbps的速率下载每个段
• 如果服务器限制每个下载段，您可能会得到一些改进
• 如果其中一个网段超时，您可能会得到一点好处：其他网段的下载意味着您的连接不会在超时等待期间处于空闲状态
• 您还可以通过“淹没”试图使用该连接的任何其他内容来加快下载速度。（但我并不认为这是一种好处。）

下载管理器的真正好处在于高效地自动重新启动下载（即，如果可能的话，不要从头开始）

那么多线程的意义是什么呢？ 让我们首先消除一个误区：多线程不会加快任何速度。如果一个例程需要X个时钟周期才能运行：它将需要X个时钟周期；无论是在1个线程上还是在多个线程上

多线程的作用：它允许任务同时运行

同时做不同事情的能力意味着：

• 缓慢的任务（结合大量下载的不同部分）可以在不同的线程上完成，而不会干扰需要快速反应的其他线程（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（在回答问题的最后一部分时），如果您只有一个CPU，那么您的线程将被操作系统“时间切片”，因此它不是真正的并发线程。但是时间片非常小，所以之前的好处仍然适用

单线程何时比多线程快？ 通常情况下，CPU不是瓶颈。在下载的情况下：如前所述，瓶颈是连接的两个端点之间的带宽。许多线程实际上意味着您必须做更多的工作（管理和协调不同的线程）

最有效的下载方法是两个线程：一个用于UI，另一个用于下载，这样任何暂停/处理都不会暂停用户界面

但是，更一般地说，即使您有CPU密集型工作，理论上可以从多个线程同时执行不同的工作中获益，也很容易在实现中出错，从而实际降低应用程序的速度

• 理想情况下，您的多个任务不应共享数据。因为如果他们这样做了，那么您就有可能面临竞争条件或并发错误
• 当他们必须共享数据时，您需要以某种方式同步工作，以避免上述错误。（有许多技术可供选择，具体取决于您的需要，我在这里不详细介绍。）
• 但是，如果您的同步计划不周，您可能会遇到许多问题，这些问题会显著降低应用程序的速度。这些措施包括：
  • 限制共享资源，使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时间长
  • 即使是死锁也会完全阻塞某些任务

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首先，多线程下载的作用是创建多个线程，这些线程从不同的起始位置下载文件，试图利用internet连接的最大功率。（这将在多核处理器的情况下快速下载，如下所述）

我们可能感觉线程并行运行，但实际上，它们应该依次运行。例如，线程t1运行0.25秒，然后线程t2运行0.241秒，然后是t1、…、t2、、t1。因此，它们共享CPU突发

• 那么为什么多线程可以提高性能呢？ 答：如果您有多核处理器，可以使用多个处理器管理线程并行运行，从而提高性能。（这就是像IDMan这样的下载加速器的神奇之处！）
• 为什么多线程会降低性能？ 答：如果您有单核处理器，则所有线程将作为单个进程轮流运行，共享CPU突发。在这种情况下，单线程下载比多线程更快，因为如果使用多线程，从一个线程切换到另一个线程会浪费一些时间。（在这种情况下，像IDMan这样的下载加速器不会真正快速下载，尽管有多线程下载）

请参阅这张具有双核处理器的图片，以及如何管理线程。

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我希望这有帮助！：-）

我认为您低估了每个连接的下载被限制的频率。最近，在我意识到某些大型应用程序需要30分钟下载（200kbps）的原因是每个连接的限制后，我一直在使用多线程下载程序。现在这些下载每分钟需要1分钟