Arquitetura de thread e tarefa

Threads são um recurso do sistema operacional que permite a separação da lógica de aplicativo em vários caminhos de execução simultâneos. Esse recurso é útil quando aplicativos complexos têm muitas tarefas que podem ser executadas ao mesmo tempo.

Quando um sistema operacional executa uma instância de um aplicativo, cria uma unidade denominada processo para gerenciar a instância. O processo tem um thread de execução. Tal processo é a série de instruções de programação executada pelo código de aplicativo. Por exemplo, se um aplicativo simples tiver um único conjunto de instruções que podem ser executadas em série, haverá apenas um caminho de execução ou thread no aplicativo. Aplicativos mais complexos podem ter várias tarefas que podem ser executadas em tandem, em vez de em série. O aplicativo pode fazer isso iniciando os processos separados para cada tarefa. Porém, a inicialização de um processo é uma operação de recurso intensivo. Em vez disso, um aplicativo pode iniciar threads separados. Eles têm recurso relativamente menos intensivo. Além disso, cada thread pode ser agendado para execução independentemente dos outros threads associados a um processo.

Os threads permitem aplicativos complexos para utilizar com mais eficácia uma CPU, mesmo em computadores com uma única CPU. Com uma CPU, apenas um thread pode ser executado de cada vez. Se um thread executar uma operação longa que não usa a CPU, como leitura ou gravação de disco, outro thread poderá ser executado até que a primeira operação seja concluída. Com a possibilidade de executar threads enquanto outros threads estão esperando pela conclusão de uma operação, o aplicativo consegue maximizar o uso da CPU. Isso é especialmente verdadeiro para aplicativos intensivos multiusuário e de E/S de disco, como um servidor de banco de dados. Os computadores que têm vários microprocessadores ou CPUs podem executar um thread por CPU ao mesmo tempo. Por exemplo, se um computador tiver oito CPUs, poderá executar oito threads ao mesmo tempo.