并发是让两个任务在不同的线程上并行运行。然而,异步方法在同一个线程上并行运行。这是如何实现的?还有,并行性呢?
这三个概念有什么不同?
并发是让两个任务在不同的线程上并行运行。然而,异步方法在同一个线程上并行运行。这是如何实现的?还有,并行性呢?
这三个概念有什么不同?
当前回答
并发性意味着同时执行多个任务,但不一定是同时执行。当你必须执行多个任务,但你只有一个资源时,我们就会追求并发性。在单核环境中,并发是通过上下文切换实现的。
并行性就像同时执行多个任务,就像你可以一边唱歌一边洗澡。现在你在并行地做这些任务。
术语异步与线程执行有关。在异步模型中,当执行一个任务时,您可以切换到另一个任务,而无需等待前一个任务完成。
异步编程帮助我们实现并发性。多线程环境中的异步编程是实现并行的一种方法。
其他回答
用类比来解释这些术语。
你的房子需要洗碗和洗衣服。
并发性:你不需要等完成一个任务后再启动另一个。例如,你可以先洗碗,也可以同时洗碗。他们可以按照任何顺序完成,也就是说,即使你先洗碗,也可能会先洗衣服。
平行性:你的房子里有不止一个人在做这件事;例如,你可以洗碗,而另一个人可以洗衣服。
异步:你让别人去洗衣服,你让别人去洗碗。他们实际上可以是同一个人(也就是说,你告诉他们去洗衣服,同时也告诉他们去洗碗)。他们处理完每个人后会向你报告。
同步:你叫别人去洗碗。你等着他们。当他们完成后,你可以做其他的事情(你可以告诉他们接下来洗衣服,或者你自己洗,或者你可以完全做其他的事情;重点是你在完成第一个任务时被阻塞,你与他们是同步的)。
并发和并行实际上是相同的原理,两者都与同时执行的任务有关,尽管我想说并行任务应该是真正的多任务,“同时”执行,而并发可能意味着任务共享执行线程,同时仍然看起来是并行执行。
异步方法与前两个概念没有直接关系,异步被用来呈现并发或并行任务的印象,但实际上异步方法调用通常用于需要在当前应用程序之外执行工作的进程,我们不希望等待和阻塞应用程序等待响应。
例如,从数据库获取数据可能需要时间,但我们不想阻塞UI等待数据。异步调用接受回调引用,并在请求被放置到远程系统后立即将执行返回给您的代码。当远程系统执行所需的任何处理时,UI可以继续响应用户,一旦它将数据返回给回调方法,那么该方法就可以适当地更新UI(或移交更新)。
从用户的角度来看,它看起来像多任务处理,但它可能不是。
EDIT
可能值得补充的是,在许多实现中,异步方法调用会导致线程启动,但这不是必要的,这实际上取决于正在执行的操作以及如何将响应通知回系统。
并发性可能发生在以下几种场景中:
异步——这意味着你的程序执行非阻塞操作。例如,它可以通过HTTP发起对远程资源的请求,然后在等待接收响应的同时继续执行一些其他任务。这有点像你发了一封电子邮件,然后继续你的生活,没有等待回复。
并行性——这意味着您的程序利用多核机器的硬件,通过将工作分解为任务,在同一时间执行任务,每个任务都在单独的核心上执行。这有点像洗澡时唱歌:你实际上是在同时做两件事。
多线程——这是一种允许不同线程并发执行的软件实现。多线程程序似乎同时在做几件事,即使它运行在单核机器上。这有点像通过各种IM窗口与不同的人聊天;虽然你实际上是在来回切换,但最终结果是你同时进行了多个对话。
当一个经理有几个员工,并且可以给他们每个人一个单独的任务时,并行性就会发生。工人们做他们的工作,并向经理提供结果。如果任务不能完全分离,例如任务之间的结果有一定的依赖性,或者需要在没有其他推理的情况下使用相同的资源,那么并行度就受到这些约束,不能完全实现。
Concurrency happens when a manager has several tasks but only less workers, hence some workers are given more than one task. Any worker given multiple tasks, divides each original given task to several steps and does the steps interleaved, each task result will be given back to manager as soon as every steps of it finished. Manager receive a task result while other tasks started and progressed several steps but have not finished yet. If any worker with multiple task decides not to start a single step of a given task before finishing every steps of an already started task, this is called sequentiality.
Asynchrony is any of the two above mixed or separated, seen from the manager's point of view. When the manager assigns the tasks to either few or enough workers he shall not be awaited stalled until any results are given back. He can do his personal jobs or whatever, while jobs are progressing. Usually workers do not decide how tasks should be divided into steps. An inversion of control means manager decides over steps and gives single steps to workers. So when he receives a step result from a worker, give him another step, maybe from another task. The whom under control is responsible for composing back step results into task results as well. So Asynchronicity comes with responsibility for control and probably coordination. If any worker is urged to work sequentially, from manager's point of view he is a synchronous worker.
Summary As it's simple to guess, full parallelism is an unrealisable idea unless otherwise in rare mostly trivial cases. Since reality comes with interdependent tasks and shared resources and lack of workers. So concurrency is the reality. From manager's point of view this concurrency is best if it does not hinder him from fine controlling the tasks, and if positive it is called asynchronous. Also computer software engineering best practices, augmented by S in SOLID principle, historically made servers single step runners called micro-services, this returned back control to the clients. So current situation is concurrency from server point of view and asynchronicity from client point of view.
这里有一些语义需要澄清:
并发或并行是资源争用的问题,而异步是关于控制流的问题。
不同的过程(或它们的组成操作)被称为异步的,当它们的处理顺序没有确定的实现时;换句话说,它们中的任何一个都有可能在任何给定的时间t被处理。根据定义,多个处理器(例如cpu或Persons)使多个处理器同时被处理成为可能;在单个处理器上,它们的处理是交错的(例如线程)。
当异步过程或操作共享资源时,它们被称为Concurrent;当没有资源共享(例如不同的处理器和存储)时,并行性是微不足道的保证;否则必须解决并发控制问题。
因此,异步过程或操作可以与其他过程或操作并行或并发地处理。