并发编程已成为现代软件开发不可或缺的核心能力。随着多核处理器的普及和分布式系统的广泛应用，如何高效利用计算资源、提升程序性能成为开发者必须面对的问题。仓颉编程语言提供了强大而友好的并发编程机制，让开发者能够轻松构建高性能的并发应用。
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仓颉线程模型解析
仓颉中的线程是用户态的轻量级线程，并且支持抢占。
用户态：线程的创建、调度和管理都在用户空间完成，不需要操作系统内核的介入，这样可以降低上下文切换的成本，提升系统性能。
轻量级：比传统的操作系统内核线程更加轻巧，占用资源小，因此可以实现在应用程序中创建大量的线程，实现更细力度的并发控制。
抢占式调度：线程调度器可以在任何时刻中断线程的执行，将CPU资源分配给其他线程，这样可以防止某个线程长期占用CPU导致其他线程饥饿。
仓颉语言采用抢占式的线程模型作为其并发编程机制，并创新性地将线程概念分为两个层次：
-
语言线程（仓颉线程）：这是开发者直接使用的编程接口，是语言层面的抽象。仓颉线程设计为轻量级的执行单元，开发者无需关心底层实现细节。
-
native线程 ：这是实际执行语言线程的操作系统线程，作为语言线程的载体。仓颉采用M:N线程模型，即多个语言线程(M)运行在少量native线程(N)上，通过用户态调度实现高效并发。
这种设计带来了显著优势：
- 轻量级：仓颉线程创建和切换开销远小于操作系统线程
- 高吞吐：通过用户态调度避免了频繁的内核切换
- 易用性：开发者无需处理底层线程管理细节
仓颉线程的创建与使用
创建线程
在仓颉中创建线程非常简单，使用spawn关键字即可：
ts
main() {
spawn { =>
println("这是在新线程中执行的代码")
}
println("这是主线程")
}spawn接受一个无形参的lambda表达式，其中的代码将在新线程中执行。需要注意的是，主线程结束时所有子线程也会被终止，无论是否完成执行。
简单的使用demo:
typescript
package Myprj
// 导包
import std.sync.*
import std.time.*
main () {
spawn {
// 阻塞子线程3秒
sleep(Duration.second * 3)
for(i in 0..3) {
println("我是子线程: ${i}")
}
}
for(i in 0..3) {
println("我是主线程: ${i}")
}
}线程同步与结果获取
通过Future<T>可以等待线程完成并获取返回值：
ts
import std.sync.*
import std.time.*
main() {
let fut = spawn {
sleep(Duration.second)
return 42 // 返回计算结果
}
// 阻塞等待结果
let result = fut.get()
println("计算结果: ${result}")
}Future<T>提供了多种控制方式：
get()：阻塞等待线程完成get(timeout: Duration)：带超时的等待tryGet()：非阻塞尝试获取结果
线程属性访问
通过Thread类可以访问线程属性：
ts
main() {
let fut = spawn {
println("线程ID: ${Thread.currentThread.id}")
}
println("新线程ID: ${fut.thread.id}")
fut.get()
}常用属性包括：
Thread.currentThread：获取当前线程id：线程唯一标识hasPendingCancellation：检查取消请求
实践建议与注意事项
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避免阻塞native线程：在调用可能阻塞的foreign函数（如IO操作）时要特别小心，因为这会导致承载的native线程被阻塞，影响调度效率。
-
合理使用Future：根据场景选择适当的等待策略，避免不必要的阻塞。
-
线程安全：共享数据访问需要同步机制，仓颉提供了多种同步原语（未在本文展示）。
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性能考量：虽然仓颉线程轻量，但也不应过度创建，需根据实际硬件资源合理设计。
终止线程
可以通过 Future 的 cancel() 方法向对应的线程发送终止请求，该方法不会停止线程执行。开发者需要使用 Thread 的 hasPendingCancellation 属性来检查线程是否存在终止请求。此外Thread类，通过它还可以查看线程的id、名称等信息。
Thread类无法直接通过构造函数得到对象，可以通过Thread类的静态成员属性currentThread获取当前线程Thread对象，或者通过Future对象的属性thread获取Future对象对应的线程Thread对象。
一般而言，如果线程存在终止请求，那么开发者可以实施相应的线程终止逻辑。因此，如何终止线程都交由开发者自行处理，如果开发者忽略终止请求，那么线程继续执行直到正常结束。
示例代码如下：
typescript
import std.sync.SyncCounter
main(): Unit {
let syncCounter = SyncCounter(1)
let fut = spawn {
syncCounter.waitUntilZero() // block until the syncCounter becomes zero
if (Thread.currentThread.hasPendingCancellation) { // Check cancellation request
println("cancelled")
return
}
println("hello")
}
fut.cancel() // Send cancellation request
syncCounter.dec()
fut.get() // Join thread
}输出结果如下：
bash
cancelled总结
仓颉编程语言的线程模型通过抽象分层和用户态调度，在保持易用性的同时提供了高性能的并发能力。开发者只需关注业务逻辑，无需陷入底层细节，即可构建高效的并发应用。随着仓颉语言的持续发展，其并发编程能力将进一步增强，为开发者解决更复杂的并发问题提供强大支持。
参考文档
https://blog.csdn.net/Cool_foolisher/article/details/148251524