并发和并行之间的区别是什么?
当前回答
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。
其他回答
想象一下,通过观看视频教程学习一种新的编程语言。你需要暂停视频,应用代码中所说的内容,然后继续观看。这就是并发性。
现在你是一名职业程序员了。你喜欢在编码时听平静的音乐。这就是平行主义。
正如Andrew Gerrand在GoLang博客中所说
并发是指同时处理许多事情。相似一次做很多事情。
享受
假设你有一个有两个线程的程序。程序可以通过两种方式运行:
Concurrency Concurrency + parallelism
(Single-Core CPU) (Multi-Core CPU)
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|th2| |___|th2|
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|th1| |th1|
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|th2| | |th2|
在这两种情况下,我们都有并发性,这仅仅是因为我们有多个线程在运行。
如果我们在具有单个CPU内核的计算机上运行此程序,操作系统将在两个线程之间切换,允许一次运行一个线程。
如果我们在带有多核CPU的计算机上运行这个程序,那么我们就可以同时并行运行两个线程。
我认为在这个问题上有两种不同的观点导致了混淆:程序员的观点(并发/并行编程)与计算机/操作系统的观点(并行/并行执行)。
这里回答了计算机的观点。
程序员的观点:
并发编程:程序员编写代码时知道代码将由多个线程执行,无论出于何种原因。原因可能是:在等待I/O时更好地利用CPU,通过不同线程处理Web请求,通过在独立于主线程的线程中运行计算,运行周期性后台任务,使GUI做出响应。程序员必须应用互斥构造、锁定/解锁、等待条件/信号、处理死锁等。多个线程可以在单个处理器/内核上运行(从计算机的角度来看是并发的),也可以在多个内核上运行。
并行编程:程序员知道程序将在具有多个处理器/内核的计算机上运行,并希望利用多个内核。程序员将CPU密集型计算划分为多个子任务,在一个线程中运行每个子任务,一旦线程完成,其结果将合并为总结果(分而治之)。例如,将一些矩阵处理代码划分为并行处理矩阵部分的任务。每个核心将使用子任务执行一个线程(如果线程数大于内核数,则同时执行多个线程)。程序员也必须在这里应用并发的编程构造,但她也关注将任务划分为子任务并合并结果。例如,在Java中,程序员可以使用ParallelStreams来分割数据并自动合并结果。如果程序员知道程序将在单核处理器上执行,那么将CPU密集型任务拆分为多个线程是没有好处的。摘自Doug Leah的《Java并发编程:设计原则和模式》,1999年第2版,第343页:
并行程序专门设计为利用多个CPU来解决计算密集型问题。
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。
并发可以涉及同时运行或不同时运行的任务(它们确实可以在单独的处理器/内核中运行,但也可以在“滴答声”中运行)。重要的是,并发总是指完成一项更大任务的一部分。所以基本上这是一些计算的一部分。你必须聪明地知道你可以同时做什么,不可以做什么,以及如何同步。
并行性意味着你只是同时做一些事情。他们不需要参与解决一个问题。例如,您的线程可以分别解决一个问题。当然,同步的东西也适用,但从不同的角度来看。