第五种优化方式

主要观点:

  • 曾提及四种主要优化方式,后补充第五种即使用并行化,并行化可提高软件性能和有效性,如网站构建和测试框架 lang_tester 中使用并行化大幅提升速度。
  • 现代硬件中存在并行化潜力,早期多核 CPU 虽已出现但未立即带来可靠的可编程多核 CPU,多线程编程虽有诸多好处但也带来诸多问题,如线程间同步困难、不同架构内存模型差异等。
  • 编程语言在引入多线程支持后,很长时间未完全准确指定程序在多线程环境下的工作方式,Java 和 C 等语言都经历了这样的过程。
  • 一些语言通过避免同步问题使多线程编程容易,如只支持不可变数据类型的语言,但也存在问题,如表达某些软件时较 awkward 且性能不佳。
  • Rust 语言适合多线程编程,其 SendSync 特质及所有权规则使多线程编程相对容易、安全且快速,但仍存在一些问题,如临时生命周期扩展与互斥体交互不良等。

关键信息:

  • 四种主要优化方式:使用更好算法、数据结构、低级系统、接受较不精确解。
  • 并行化在网站构建(从一次处理一页到多线程处理)和测试框架 lang_tester 中的应用及效果。
  • 现代硬件中多核 CPU 的发展历程,从早期的新奇到如今的普遍,以及多线程编程在不同硬件架构下的差异。
  • 编程语言在多线程支持方面的发展,如 Java 和 C 的记忆模型演进,以及不同语言在多线程编程上的优缺点。
  • Rust 语言在多线程编程方面的优势(SendSync 特质等)和存在的问题(如 clone clutter 代码等)。

重要细节:

  • 早期硬件并行化潜力不足,如今桌面电脑和相对便宜的服务器都有多个 CPU 核心。
  • 多线程编程中线程间同步的各种问题,如丢失写、撕裂等,以及编译器可能导致的同步混乱。
  • Java 从 1995 年支持多线程到不断出现问题和调整,C 到 2011 年才获得与 Java 质量相当的内存模型。
  • Rust 中多线程编程的优点和缺点,如避免一些经典错误但存在临时生命周期扩展等问题。
  • 不同类型的硬件(如 x86 和 Arm)在多线程编程中的差异及可能导致的问题。
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