并发和并行之间的区别是什么?
当前回答
并发编程关注的是看似重叠的操作,主要关注的是由于非确定性控制流而产生的复杂性。与并发程序相关的定量成本通常是吞吐量和延迟。并发程序通常受IO限制,但并不总是如此,例如并发垃圾收集器完全在CPU上。并发程序的教学示例是网络爬虫。该程序启动对网页的请求,并在下载结果可用时同时接受响应,从而累积一组已访问的网页。控制流是非确定性的,因为每次运行程序时,响应不一定以相同的顺序接收。这种特性会使调试并发程序变得非常困难。有些应用程序基本上是并发的,例如web服务器必须同时处理客户端连接。Erlang可能是未来最有前途的高度并发编程语言。并行编程涉及为提高吞吐量的特定目标而重叠的操作。通过使控制流具有确定性,避免了并发编程的困难。通常,程序生成并行运行的子任务集,父任务仅在每个子任务完成后才继续。这使得并行程序更容易调试。并行编程的难点是针对粒度和通信等问题的性能优化。后者在多核环境中仍然是一个问题,因为将数据从一个缓存传输到另一个缓存会产生相当大的成本。密集矩阵矩阵乘法是并行编程的一个教学示例,它可以通过使用Straasen的分治算法和并行攻击子问题来有效地解决。Cilk可能是共享内存计算机(包括多核)上最有前途的高性能并行编程语言。
从我的回答中复制:https://stackoverflow.com/a/3982782
其他回答
如果你想向一个9岁的孩子解释这一点。
我将尝试用一个有趣且易于理解的示例进行解释。:)
假设一个组织组织了一场国际象棋比赛,10名棋手(棋艺相同)将挑战一名职业冠军棋手。由于国际象棋是一场1:1的比赛,因此组织者必须以高效的方式进行10场比赛,以便尽快完成整个比赛。
希望以下场景能够轻松描述进行这10场比赛的多种方式:
1) 串行-让我们假设专业人员与每个人逐一进行游戏,即与一个人开始和结束游戏,然后与下一个人开始下一场游戏,依此类推。换句话说,他们决定按顺序进行游戏。因此,如果一场比赛需要10分钟才能完成,那么10场比赛将需要100分钟,同样假设从一场比赛到另一场比赛的过渡需要6秒,那么对于10场比赛,则需要54秒(约1分钟)。
因此整个活动将在101分钟内完成(最差进场)
2) 同时-让我们假设职业球员轮到下一个球员,所以所有10名球员同时上场,但职业球员不是一次两个人,他轮到下一个人上场。现在假设一名职业球员需要6秒才能轮到他,而一名职业选手与两名选手的转换时间为6秒,那么回到第一名选手的总转换时间为1分钟(10x6秒)。因此,当他回到第一个与他一起开始比赛的人身边时,已经过去了2分钟(10xtime_per_turn_by-campion+10xtransition_time=2分钟)
假设所有玩家都需要45秒才能完成他们的回合,那么根据SERIAL事件的每场10分钟,游戏结束前的回合数应为600/(45+6)=11回合(约)
因此,整个事件将在11xtime_per_turn_by-player_&_champion+11xtransition_time_across_10_players=11x51+11x60sec=561+660=1221sec=20.35min(大约)内完成
从101分钟提高到20.35分钟(更好的方法)
3) 平行-假设组织者获得了一些额外的资金,因此决定邀请两名职业冠军选手(两人能力相同),并将同一组10名选手(挑战者)分成两组,每组5人,并将他们分配给两名冠军,即每组一人。现在,赛事在这两组比赛中并行进行,即至少有两名选手(每组一名)与各自组的两名职业选手进行比赛。
然而,在该组中,职业选手一次只带一名选手(即按顺序),因此无需任何计算,您可以很容易地推断出整个比赛将在101/2=50.5分钟内完成
看到从101分钟到50.5分钟的进步(好方法)
4) 并发+并行-在上述场景中,假设两名冠军选手将与各自组中的5名选手同时比赛(读第二分),因此现在跨组的比赛是并行运行的,但在组内,他们是同时运行的。
因此,一组游戏将在11xtime_per_turn_by-playerer_&_champion+1extransition_time_across_5_layers=11x51+11x30=600+330=930秒=15.5分钟(大约)内完成
因此,整个活动(包括两个这样的平行跑步组)大约将在15.5分钟内完成
看到从101分钟到15.5分钟的改进(最佳方法)
注意:在上述场景中,如果您用10个类似的工作替换10个玩家,用两个CPU核心替换两个职业玩家,则以下顺序仍然正确:
串行>并行>并发>并发+并行
(注意:此顺序可能会因其他情况而改变,因为此顺序高度依赖于作业之间的相互依赖性、作业之间的通信需求以及作业之间的转换开销)
简单示例:
并发是:“两个队列访问一台ATM机”
并行是:“两个队列和两台ATM机”
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。
我真的很喜欢这个来自另一个答案的图形表示——我认为它比上面的许多答案更好地回答了这个问题
并行与并发当两个线程并行运行时,它们都同时运行。例如,如果我们有两个线程A和B,那么它们的并行执行将如下所示:
CPU 1:A------------------------>
CPU 2:B------------------------->
当两个线程同时运行时,它们的执行会重叠。重叠可以通过以下两种方式之一发生:线程同时执行(即并行执行,如上所述),或者它们的执行在处理器上交错执行,如下所示:
CPU 1:A---------->B---------->A---------->B--------->
因此,出于我们的目的,并行可以被认为是并发的一种特殊情况
来源:此处的另一个答案
希望这会有所帮助。
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