并发和并行之间的区别是什么?
当前回答
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。
其他回答
在我看来,理解这两者最简单、最优雅的方式是这样的。并发允许交错执行,因此会产生并行的错觉。例如,这意味着并发系统可以在您用Word编写文档的同时运行Youtube视频。底层操作系统是一个并发系统,使这些任务能够交错执行。由于计算机执行指令的速度如此之快,这就给人一种同时做两件事的感觉。
平行性是指这样的事情实际上是平行的。在上面的示例中,您可能会发现视频处理代码在一个内核上执行,而Word应用程序在另一个内核中运行。注意,这意味着并发程序也可以并行!使用线程和进程构建应用程序,使程序能够利用底层硬件,并可能并行完成。
那为什么不让一切都平行呢?一个原因是因为并发是一种结构化程序的方式,是一种促进关注点分离的设计决策,而并行常常以性能的名义使用。另一个问题是,有些事情根本上无法完全并行完成。这方面的一个例子是在队列的后面添加两件事——不能同时插入这两件事。一定要有东西在前面,另一个在后面,否则你会把队伍弄得一团糟。虽然我们可以交错这种执行(因此我们得到了一个并发队列),但不能让它并行。
希望这有帮助!
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。
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。
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。
这个来源的解释对我很有帮助:
并发性与应用程序如何处理多个任务有关一个应用程序可以一次处理一个任务(按顺序)或同时处理多个任务(同时)。另一方面,并行性与应用程序处理每个单独的任务。应用程序可以处理该任务从开始到结束依次执行,或将任务拆分为子任务可以并行完成。正如您所看到的,应用程序可以是并发的,但不能是并行的。这意味着它同时处理多个任务,但是这些任务不分解为子任务。应用程序也可以是并行的,但不能是并发的。这意味着应用程序一次只能处理一个任务,而此任务被分解为可以并行处理的子任务。此外,应用程序既不能是并发的,也不能是并行的。这意味着它一次只能处理一个任务从未分解为并行执行的子任务。最后,应用程序也可以是并发和并行的,在它可以同时处理多个任务,也可以中断将每个任务分解为子任务以并行执行。然而并发性和并行性的好处可能会因此而丧失由于计算机中的CPU已经处于相当繁忙的状态仅具有并发性或并行性。结合起来可能会导致只有很小的性能增益或甚至性能损失。