并发性和并行性之间的区别是什么？

 

并发性和并行性之间的区别是什么？

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并发性是指两个或更多任务可以在重叠时间段内启动，运行并完成。 这并不一定意味着他们都会在同一时刻跑步。 例如，在单核机器上进行多任务处理。

并行是当任务实际上同时运行时，例如，在多核处理器上。

引用Sun的多线程编程指南：

  • 并发性：至少有两个线程正在进步时存在的条件。 一种更普遍的并行性形式，可以包括时间分割作为虚拟并行的一种形式。

  • 并行性：至少有两个线程同时执行时出现的一种情况。

    • 我喜欢Rob Pike的话：并发不是并行（更好！）（幻灯片）（说）

    Rob通常会谈论Go，通常以直观和直观的解释来解决并发VS并行的问题！ 这里是一个简短的总结：

    任务：让我们刻录一堆陈旧的语言手册！ 一次一个！

    任务

    并发性：有很多并发的任务分解！ 一个例子：

    地鼠

    并行性：如果至少有两个Gopher在同一时间工作，则以前的配置并行发生。

    为什么存在混淆

    存在混淆因为这两个词的字典含义几乎相同：

  • 并发 ： 同时存在，发生或完成（dictionary.com）
  • 平行 ：非常相似，经常同时发生（merriam webster）。

    • 然而，他们在计算机科学和编程中使用的方式却完全不同。 这是我的解释：

  • 并发性 ：可中断性
  • 并行性 ：独立性

    • 那么上面的定义是什么意思？

    我将用现实世界的比喻来澄清。 假设你必须在一天内完成2个非常重要的任务：

  • 获得护照
  • 完成演示

    • 现在，问题在于任务1要求你去一个极其官僚的政府办公室，让你排队等4个小时才能拿到护照。 同时，你的办公室需要任务2，这是一项关键任务。 两者都必须在特定的一天完成。

    案例1：顺序执行

    通常情况下，你将开车到护照办公室2小时，排队等待4小时，完成任务，开车返回两个小时，回家，再离开5个小时，完成演示。

    情况2：并发执行

    但你很聪明。 你提前计划。 你随身携带一台笔记本电脑，在等待排队时，你开始处理演示文稿。 这样，一旦你回到家中，你只需要增加1小时而不是5。

    在这种情况下，这两项任务都是由你完成的，只是分段完成。 你在排队等待期间中断了护照任务，并进行了演示。 当你的号码被呼叫时，你中断了演示任务并切换到护照任务。 由于这两项任务的可中断性，节省时间本质上是可能的。

    在数据库的ACID属性中，并发性应视为“隔离”。 如果以任何交错方式在每个事务中执行子事务，并且最终结果与两个任务连续完成相同，则两个数据库事务满足隔离要求。 请记住，无论是护照和演示任务，你都是唯一的execution子手。

    案例3：并行执行

    现在，既然你是一个聪明的家伙，你显然是一个更高级的人，而且你有一个助手。 所以，在你离开开始护照任务之前，你打电话给他，并告诉他准备演示文稿的初稿。 你花了整整一天的时间完成护照任务，回来看看你的邮件，并找到演示稿。 他已经完成了一项非常稳定的工作，并且在2个小时内完成了一些编辑工作，最终确定完成。

    现在，您的助理和您一样聪明，他可以独立工作，无需不断向您询问澄清情况。 因此，由于任务的独立性，它们由两个不同的execution子手同时执行。

    还在我这儿？ 好的...

    案例4：并行但不平行

    记住你的护照任务，你必须等待排队吗？ 由于这是您的护照，您的助理不能排队等候您。 因此，护照任务具有中断能力（您可以在排队等待时停止它，并在您的号码被呼叫时稍后恢复），但没有可独立性（您的助手不能等待替代）。

    案例5：并行但不并行

    假设政府办公室有进入房屋的安全检查。 在这里，您必须移除所有电子设备并将其提交给管理人员，并且他们只在完成任务后才返回设备。

    在这种情况下，护照任务既不可独立也不可中断。 即使你在排队等待，你也无法处理其他事情，因为你没有必要的设备。

    同样，如果说演示文稿的数学性质非常高，那么至少需要5个小时才能达到100％的浓度。 即使您携带笔记本电脑，也无法在等待护照任务时执行此操作。

    在这种情况下，演示任务是可独立的（无论是你还是你的助理都可以投入5小时的精力），但不能中断。

    案例6：并行和并行执行

    现在，除了将你的助手分配给演示文稿之外，你还可以携带笔记本电脑与护照任务。 在等待排队时，你会发现你的助理已经在共享卡组中创建了前10张幻灯片。 您通过一些更正发送评论。 之后，当你回到家时，而不是2个小时来完成选秀，你只需要15分钟。

    这是可能的，因为演示任务具有可独立性（你们中的任何人都可以做到）和可中断性（您可以停止并在以后继续）。 所以你同时执行了两个任务，并行执行了演示任务。

    比方说，除了过于官僚，政府办公室是腐败的。 因此，您可以显示您的身份，输入密码，开始排队等候您的号码，贿赂警卫和其他人来保持您的位置，偷偷摸摸，在您的号码被叫之前回来，然后重新开始等待你自己。

    在这种情况下，您可以同时并行执行护照和演示任务。 你可以溜出去，你的位置由你的助手保存。 然后，你们两人都可以参与演示等。

    回到计算机科学

    在计算世界中，下面是每种情况的典型场景：

  • 情况1：中断处理。
  • 情况2：当只有一个处理器时，但所有正在执行的任务由于I / O而有等待时间。
  • 案例3：我们经常在讨论map-reduce或hadoop集群时看到。
  • 案例4：我认为案例4很少。 一个任务并发但并不平行的情况并不常见。 但可能会发生。 例如，假设您的任务需要访问可通过处理器-1访问的特殊计算芯片。 因此，即使处理器-2空闲且处理器-1正在执行某个其他任务，特殊计算任务也不能在处理器-2上继续。
  • 情况5：也很少见，但并不像案例4那么少见。非并发代码可以是受互斥体保护的关键区域。 一旦启动，它必须执行完成。 但是，两个不同的关键区域可以在两个不同的处理器上同时进行。
  • 案例6：国际海事组织（IMO）大部分关于并行或并发编程的讨论基本上都是在谈论案例6.这是混合和并行执行的并行执行。

    • 并发和去

    如果你明白Rob Pike为什么说并发性更好，你必须明白原因。 你有一个很长的任务，其中有多个等待期间，你等待一些外部操作，如文件读取，网络下载。 在他的演讲中，他所说的只是“分手这个长期的顺序任务，这样你就可以在等待的时候做一些有用的事情。”这就是为什么他会与各种地鼠讨论不同的组织。

    现在去的力量来自于使这个破真的很容易go的关键字和渠道。 此外，运行时还有很好的基础支持来安排这些goroutines。

    但从本质上讲，并行性是否更好？

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