多线程应用程序的优势
- 更新时间2025-08-27
- 阅读时长3分钟
利用多线程技术的应用程序的优势如下:
- 更高效地使用CPU
- 更好的系统可靠性
- 更优化的多处理器性能
更高效地使用CPU
在许多LabVIEW应用中常对某个仪器或数据采集设备进行同步采集调用,而完成调用往往需要较长时间。在单线程应用中,这种同步调用将在采集完成之前阻碍或阻止其他任务在LabVIEW程序中的运行。在LabVIEW中,多线程技术将消除这种阻碍。当同步采样调用在一个线程上运行时,程序中如数据分析、文件I/O等独立于数据采集的其他部分就可以在不同的线程上运行。因此应用程序的执行可以与数据采集时同时进行,而无需等到数据采集完成以后。
这样多线程应用最有效的利用了处理器资源,因为当应用程序的线程准备就绪时,处理器不会处于空闲状态。任何应用程序如文件读写程序、输入输出操作程序、以及用户接口轮询程序都能从中获利,因为在程序同步运行时CPU可得到充分的利用。
更好的系统可靠性
将程序分配到不同的执行线程,这能确保程序中其他操作不影响到重要操作。比如用户接口程序的运行对其他重要操作所产生的影响,这种情况时常发生。多数情况下,屏幕更新或用户事件响应会降低程序的执行速度。例如,当用户移动窗口、改变窗口大小或者打开其他窗口时,处理器在响应用户界面操作的同时,程序的执行将停止。
在LabVIEW多线程应用中,用户界面操作被分配到一个固定的用户接口线程,而数据采集、分析以及文件输入/输出操作部分将在不同的线程上运行。设定用户界面线程的优先级低于其他重要操作,可以确保用户界面操作不影响CPU执行其他重要操作,如从基于计算机的仪器采集数据。给用户界面分配较低的优先级提高了整个系统的可靠性,包括数据采集和处理、LabVIEW的性能以及计算机的整体性能,例如,保证数据不会因为移动一个窗口而丢失。
另外一个例子是在进行高速数据采集并显示其结果时,多线程技术提供了更好的系统可靠性。相对于高速数据采集等操作,屏幕更新通常比较慢。如果尝试用单线程应用程序对大量数据进行高速采集并在图形中显示所有数据,处理器将不得不在屏幕更新上花费过多时间而导致数据缓存器溢出。一旦数据缓存器溢出,数据就会丢失。
然而,在LabVIEW多线程应用程序中,用户界面被分配到它自己的线程上,数据采集可以在更高优先级的线程上运行。在这种情况下,数据采集及其显示相互独立运行,所以数据采集能够连续运行并把数据不间断的传到存储器。数据显示也会尽可能快地运行,一旦发现存储器有数据就在可执行时间内将图形显示出来。采集线程优先于显示线程,所以当屏幕更新的时候不会丢失数据。
更优化的多处理器性能
多线程的最大优势之一在于其控制多处理器计算机的能力。目前多数高端计算机都有两个或两个以上的处理器以提高运算能力。多线程应用程序能充分发挥这些计算机的作用。在一个多线程应用中,一旦几个线程准备好同时运行,每个处理器上将会运行不同的线程。应用程序能够在一台多处理器计算机上真正意义上地执行并行任务,因此提高了整个系统的性能。
相对比而言,单线程应用程序只能在单个处理器上运行,因此难以发挥多处理器的优势来提高性能。所以,为了让多线程操作系统和多处理器计算机到达最优性能,应用程序应该采用多线程。