为什么说线程太多，cpu切换线程会浪费很多时间？

Question

一直不明白一件事情，说线程不宜开得太多，太多的线程会导致线程频繁切换，消耗cpu时间。但是对于操作系统来说，运行当中的线程肯定是大于1个，所以cpu也是一直在切换的。10个运行中的线程和20个运行中的线程，有什么区别？反正cpu都是一直在切换，这里假设线程的优先级都是一样的，并且都还是按照cpu的时间片轮转来切换线程。

第一种情况，10个运行中的线程a1-a10。cpu在a1-a10来回切换，切换了一轮，又重a1开始，重复切换，不断循环（假设任务一直执行）。

第二种情况，20个运行中的线程b1-b20。cpu在b1-b20来回切换，切换了一轮，又重b1开始，重复切换，不断循环（假设任务一直执行）。

以上两种情况对于cpu来说，都是一直在切换，在线程切换上消耗的时间不是一样的？

Answer 1

我自己写了个回答：
https://www.cnblogs.com/ismal...

Answer 2

线程切换本身也需要时间和其他资源
线程越多，这部分消耗就越大，留给线程运行的资源就越少

Answer 3

要把大象装冰箱，需要三步：

1. 打开冰箱门
2. 把大象装进冰箱
3. 关上冰箱门

你不能说【1】和【3】不是装冰箱的步骤吧。

同理，你这里说的【CPU切换线程】，不仅仅是【切换】而已：

1. 保存线程【1】运行上下文
2. 加载线程【2】运行上下文

这里的【保存】与【加载】的过程同样属于线程切换的过程中的步骤。

除非线程【1】和线程【2】同属一个运行上下文，同个进程里面的线程是会共享相同的虚拟内存和全局变量等资源的，所以同个进程之间的线程切换会消耗更少的资源。

这也是为什么与多进程相比，多线程更有优势的原因。

Answer 4

首先需要理解，CPU执行代码，是需要把数据加载到CPU缓存中去的，切换1次线程，CPU就要从外部重新加载一次数据，而且还要把上一次执行的线程的所有数据的快照保存起来（上下文），和CPU缓存相比，CPU访问内存和磁盘的速度特别慢，所以一般来说，不愿意频繁切换线程执行。

太多的线程会导致线程频繁切换，消耗cpu时间。这句话其实要分场景，看线程的任务是IO密集还是CPU密集的。

如果是IO密集，例如请求外部网络数据，耗时都在几十毫秒，这种任务，适合多开点线程，CPU切换线程耗费的时间，不值一提。

如果是CPU密集，一般是CPU核心数量的线程比较好，减少CPU切换线程上下文，能提高速度。

所以需要具体问题具体分析。

关注我的博客： https://www.epoooll.com/

Answer 5

CPU调度的原则要保证绝对的公平。这是前提。

单核情况下：
单位时间内，单线程模式只需要干活，多线程模式不仅要干活还要切换线程。

多核情况类似：
单位时间内，核心数<=任务数只需要干活，否则不仅要干活还得切换线程。