多线程编程是一项充满挑战的任务，因为它引入了复杂性和不确定性，同时也可能带来不小的开销。在当今高性能计算环境中，我们经常需要并行执行多个任务，以提高系统的效率和吞吐量。然而，多线程并发成本并不容忽视，因为它可能导致额外的资源消耗和性能下降。
最近的一篇博客文章《一个多线程并发成本层级》提出了一个有趣的观点：并发编程的成本并不是一成不变的，而是可以分为三个层级：基本成本、争用成本和同步成本。在这个层级模型中，作者详细分析了每个成本层级可能涉及的开销以及如何在不同情况下最优化性能。
首先是基本成本，指的是多线程编程本身所带来的基本资源消耗，比如线程创建和销毁、上下文切换等。这是任何多线程程序都会面临的开销，我们需要尽量减少这些基本成本来提高程序的效率。
其次是争用成本，指的是多个线程竞争共享资源时可能带来的额外开销。这种竞争可能导致锁开销增加、缓存行争用、无效ation和其他性能下降的问题。因此，在设计并发程序时，我们需要考虑如何减少争用成本，比如减少锁的粒度、使用无锁数据结构等。
最后是同步成本，指的是为了保障多线程程序正确性而引入的额外同步机制所带来的开销。这包括各种同步原语如信号量、条件变量、屏障等，它们可能导致性能下降和额外的资源消耗。因此，在编写并发程序时，我们需要权衡正确性和性能，尽量避免不必要的同步操作。
总的来说，多线程并发成本是一个复杂而关键的问题，在设计并发程序时需要充分考虑各种成本层级以最优化性能。只有深入理解并发成本，我们才能写出性能高效且正确性可靠的多线程程序。希望通过这篇博客文章的分析，读者能够更好地掌握多线程编程的关键技术，提高系统的并发性能。【原文链接】：https://travisdowns.github.io/blog/2020/07/06/concurrency-costs.html【完】.【complete】.
了解更多有趣的事情：https://blog.ds3783.com/