CPU 核数与线程数有什么关系？
作为一名美食资浅爱好者，尽管小风哥我厨艺拙计，但依然阻挡不了我对烹饪的热爱。
那小风哥我通常是怎么做菜的呢？
大厨与菜谱
你没猜错，做菜之前先去下一份菜谱，照着菜谱一步步来：起锅烧油、葱姜蒜末下锅爆香、倒入切好的食材、大火翻炒、加入适量酱油、加入适量盐、继续翻炒、出锅喽！
火候有点过，酱油加的有点少，盐加多了，中餐里的“火候”以及“适量”是最为神秘的存在，可以意会不可言传。因此相对肯德基麦当劳之类的标准工业品，中餐更像是艺术。每个人炒出来的菜味道都不一样，显然嘛，每个人对火候以及适量的理解是不一样的。
对不起，跑题了。
虽然小风哥我厨艺不怎么样，但输厨艺不能输气场，有时我会几样一起来，这边炒着A菜，那边炒着B菜。
也就是说，我可以同时按照两份菜谱去做饭，如果小风哥足够快，那么我可以同时炒 N 样菜。
炒菜与线程
实际上CPU和厨师一样，都是按照菜谱(机器指令)去执行某个动作，从操作系统的角度讲当CPU切换回用户态后，CPU执行的一段指令就是线程，或者说属于某个线程。
厨师个数就好比CPU核心数，炒菜的样数就好比线程数，这时我问你，你觉得厨师的个数和可以同时抄几样菜有关系吗？
答案当然是没有。
CPU的核心数和线程个数没有什么必然的关系。
单个核心上可以跑任意多个线程，只要你的内存够就行；计算机系统内也可以有任意多核数，只要你有钱就行。
看到这个答案你是不是觉得有点疑惑、有点疑问、有点不明所以，这好像和其它人说的不一样啊！
别着急，我们慢慢讲。
傻傻的CPU
CPU根本不理解自己执行的指令属于哪个线程，CPU也不需要理解这些，CPU需要做的事情就是根据PC寄存器中的地址从内存中取出后执行，其它没了。
有多少线程是谁需要来关心的呢？是操作系统。
线程是操作系统的把戏。
操作系统与多任务
很久很久以前，计算机一次只能执行一个任务，你不能像现在这样在计算机上一边看电影一边在下小电影，哦，不对，一边写代码，一边下载资料。
要么你先写代码，写完代码后再去下资料，要么你先下资料然后再写代码，总之，这两个任务不能同时进行。
这显然很不方便，就这样，多任务——Multi-Tasking，诞生了。
你CPU不是只知道执行机器指令吗？很好，那我操作系统就通过修改你的PC寄存器，让你CPU执行A任务的机器指令一段时间，然后下一段时间再去执行B任务的机器指令，再然后下一个时间段去执行C任务的机器指令，由于每一段时间非常少，通常在毫秒级别，那么在人类看来A、B、C三个任务在“同时”运行。
这就是多任务的本质。
进程与线程
CPU不知道执行的某一段机器指令属于A任务还是B任务，只有操作系统知道，同时操作系统还能知道任务A和B任务是否属于同一个地址空间。
如果属于同一个地址空间，那么任务A和任务B就是我们熟悉的“多线程”；如果不属于同一个地址空间，那么任务A和任务B就是我们熟悉的“多进程”，现在你应该明白这两个概念了吧。
这里出现了一个有点拗口的名词，地址空间，Address Space，关于地址空间的概念以及进程线程这一部分更加详细的讲解，请参考小风哥的《深入理解操作系统》第7章，关注公众号"码农的荒岛求生"并回复”操作系统“即可。
值得注意的是，计算机系统还在单核时代就已经有多线程的概念了，我们之前说过，即使是单核也可以执行多个线程，那么有的同学可能会有疑问，在单核的系统中开启多个线程有什么意义吗？
单核与多线程
假设现在有两个任务，任务A和任务B，每个任务需要的计算时间都是5分钟，那么无论是任务A和任务B串行执行还是放到两个线程中并行执行，在单核环境下执行完这两个任务总需要10分钟，因此有的同学觉得单核下多线程没什么用。
实际上，线程这个概念为程序员提供了一种编程抽象，我们可以把一项任务进行划分，然后把每一个子任务放到一个个线程中去运行。
因此如果你的目的是防止当前线程因执行某项操作而不得不等待，那么在这样的应用场景下，你根本就不需要关心系统内是单核还是多核以及有多少个核。
阻塞式I/O
这也是使用线程的经典场景。
如果没有线程，那么执行阻塞式I/O时整个进程会被操作系统暂停，但如果你开启两个线程，其中一个线程被阻塞时另一个线程依然可以继续向前推进。
这样的话你就不需要去使用反人类的异步IO了。
当然，这一切的前提是你的场景不涉及高性能以及高并发，如果涉及的话那这就是另一个话题了，如果你想了解这一话题，关注公众号“码农的荒岛求生”并回复“高并发”即可。
在这种简单的场景下，你创建线程时也不需要关心系统中是单核还是多核。
多核时代
实际上，线程这个概念是从2003年左右才开始流行的，为什么？因为这一时期，多核时代到来了。
尽管采用多进程也可以充分利用多核，但毕竟多进程编程是很繁琐的，这涉及复杂的进程间通信机制、进程间切换的较高性能损耗、进程间内存相互隔离带来的对内存消耗等。
线程这个概念很好的解决了上述问题，开始成为多核时代的主角，要想充分利用多核资源，线程是程序员的首选工具。
真正的并行
有了多核后，运行在两个线程中的任务A和任务B实现了真正的并行。
此前这样一句话广为引用，这句话是这么说的：
threads are for people who can't program state machines
“线程是为那些不懂状态机的人准备的”，这句话在单核时代有它的道理，因为在单核时代，所有的任务都不是在同时向前推进，而是“交错”前进，A前进一点，然后B前进一点，线程并不是实现这种“伪并行”唯一的方法，状态机也可以。
如果你的场景是想充分利用多核，那么这时你的确需要知道系统内有多少核数，一般来说你创建的线程数需要与核数保持线性关系。
也就是说，如果你的核数翻倍，那么创建的线程数也要翻倍。
需要多少线程？
值得注意的是，线程不是越多越好。
如果你的线程是不涉及任何I/O、没有任何同步互斥之类的纯计算类型，那么每个核心一个线程通常是最佳选择。但通常来说，线程都需要一定的I/O，可能需要一定的同步互斥，那么这时适当增加线程可能会提高性能，但当线程数量到达一个临界值后性能开始下降，这时线程间切换的开销将显著增加。
这里之所以用适当这个词，是因为这很难去量化，只能用你实际的程序根据真正的场景进行测试才能得到这个值。
总结
线程数和CPU核心数可以没有任何关联，如果在使用线程时仅仅针对上述提到的几个简单场景，那么你根本不需要关心CPU是单核还是多核。
但当你需要利用线程充分发挥多核威力时，通常情况下你创建的线程数与核数要保持一种线性关系，最佳系数通常需要测试才能得到。