并发和并行之间的区别是什么?


当前回答

将其视为服务队列,其中服务器只能服务队列中的第一个作业。

1个服务器,1个作业队列(有5个作业)->无并发,无并行性(只有一个作业被服务完成,队列中的下一个作业必须等待服务完成,并且没有其他服务器为其服务)

1个服务器,2个或多个不同的队列(每个队列有5个作业)->并发(因为服务器与队列中的所有第一个作业共享时间,相等或加权),仍然没有并行性,因为在任何时刻都有一个且唯一的作业在服务。

两个或多个服务器,一个队列->并行(两个作业同时完成),但没有并发(服务器不共享时间,第三个作业必须等待其中一个服务器完成)

2个或多个服务器,2个或更多不同的队列->并发性和并行性

换句话说,并发是共享完成作业的时间,它可能会占用相同的时间来完成作业,但至少它会提前开始。重要的是,可以将作业分割成更小的作业,这样可以进行交织。

并行性是通过更多并行运行的CPU、服务器、人员等实现的。

请记住,如果共享资源,则无法实现纯粹的并行性,但这正是并发性的最佳实际用途,它将承担另一项不需要该资源的工作。

其他回答

并发是编程术语。它是关于多个任务的,这些任务开始运行并以无特定顺序在重叠的时间段内完成。并发性由操作系统管理。当多个线程想要访问同一资源时,线程会遇到竞争条件问题。此外,它们还存在死锁,彼此等待,阻止自己运行。例如,你想一边吃饭一边说话。首先你需要吞下嘴里的食物或停止咀嚼,然后你可以说话(你在划水),说话后你可以再咬一口。

并行性是一个硬件术语。它是关于在具有多个计算资源(如多核处理器)的硬件上同时运行的多个任务。如果你能在咀嚼食物时说话,这将是平行的。平行的一个例子是,一个人可以同时唱歌和跳舞。

(我很惊讶这样一个根本问题多年来都没有得到正确和巧妙的解决……)

简而言之,并发性和并行性都是计算的财产。

至于区别,以下是罗伯特·哈珀的解释:

首先要理解的是并行性与并发无关。并发与程序(或其组件)的不确定性组成有关。并行性与具有确定性行为的程序的渐近效率有关。并发是关于管理不可管理的事件:事件的发生是出于我们无法控制的原因,我们必须对此做出反应。用户单击鼠标时,窗口管理器必须做出响应,即使显示需要注意。这种情况本质上是不确定性的,但我们也在确定性设置中采用形式上的不确定性,假装组件以任意顺序发出事件信号,并且我们必须在事件发生时对其作出响应。非确定性组合是一种强大的程序结构思想。另一方面,并行性是关于确定性计算的子组之间的依赖性。其结果毋庸置疑,但有许多方法可以实现,有些方法比其他方法更有效。我们希望充分利用这些机会。

它们可以是程序中的各种正交财产。阅读此博客文章以获取更多插图。这篇文章稍微讨论了编程中组件的差异,比如线程。

注意,线程或多任务都是为更具体的目的服务的计算实现。它们可以与并行性和并发性相关,但不是以一种基本的方式。因此,它们很难成为开始解释的好条目。

还有一个亮点:(物理)“时间”几乎与这里讨论的财产无关。时间只是一种衡量实施的方式,以显示财产的重要性,但远非本质。仔细考虑一下“时间”在时间复杂性中的作用——这或多或少是相似的,即使在这种情况下,度量也往往更重要。

摘自Robert Love的《Linux系统编程》一书:

并发、并行和竞争线程创建两个相关但不同的现象:并发和相似两者都是苦乐参半的,涉及线程的成本以及它的好处。并发是两个或两个以上的能力要在重叠的时间段中执行的线程。平行度为同时执行两个或多个线程的能力。并发可以在没有并行性的情况下发生:例如,多任务处理在单处理器系统上。并行性(有时强调为真正的并行性)是一种特殊的并发形式,需要多个处理器(或一个能够支持多个引擎的处理器例如GPU)。通过并发,多个线程可以但不一定同时进行。具有并行,线程实际上并行执行,允许多线程程序以利用多个处理器。并发是一种编程模式,一种解决问题的方法。并行性是一种硬件特性,可以通过并发实现。两者都很有用。

这一解释与公认的答案一致。事实上,这些概念远比我们想象的简单。不要认为它们是魔法。并发大约是一段时间,而并行大约是同时进行的。

并发性=>在共享资源的重叠时间段内执行多个任务时(可能最大化资源利用率)。

并行=>当单个任务被划分为可以同时执行的多个简单的独立子任务时。

我非常喜欢Paul Butcher对这个问题的回答(他是《七周内的七个并发模型》的作者):

虽然它们经常被混淆,但并行性和并发性是不同的事情。并发性是问题域的一个方面代码需要同时处理多个(或接近同时)事件。相反,并行性是解决方案的一个方面您希望通过处理使程序运行更快的域并行处理问题的不同部分。有些方法是适用于并发,有些适用于并行,有些则适用于两者。了解您面临的问题,并选择合适的工具工作