詳解併發和並行意義

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不少人不是特別明白併發編程和並行編程的區別所在，有不少人很容易搞混淆，以爲兩者近似相等，本文將用幾個淺顯易懂的例子，來講明一下什麼是併發和並行。

一、任務與多任務

       關於什麼是進程，什麼是線程，這裏不打算多說，關於每一種開發語言的多線程處理技術語法上有所區別，原理不少相似，能夠查閱相關的參考書。什麼是任務呢？其實很簡單，在咱們生活中，好比我今天要學一首歌，要在操場上散步1000米，而後還要向老師電話彙報研究成果，這是今天的三個任務。在編程語言中，實現某一個任務的通常單元就是「函數」。

二、順序執行

      上面三個任務，若是在通常的單線程執行的程序裏面，分別定義三個函數，而後依次順序執行，即執行完第一個在執行第二個，而後執行第三個，即我先把一首歌學會，而後在操場上散步1000米，而後再給老師彙報，這樣作效率低下。咱們能夠有一個更加高效的辦事方法，我在散步的時候，順便打電話給老說彙報一下今天的成果，而後邊散步邊聽歌，便跟着學，這樣效果就高不少，這裏的是「並行執行」。

三、併發和並行的一些理解——concurrency  and  parallellism

      併發和並行都是完成多任務更加有效率的方式，但仍是有一些區別的，併發（concurrency）,並行（parallellism）,可見他們的確是有區別的。下面經過一些具體的例子進行說明。

      例子一：

          假設一個有三個學生須要輔導做業，幫每一個學生輔導完做業是一個任務
            順序執行：老師甲先幫學生A輔導，輔導完以後再取給B輔導，最後再去給C輔導，效率低下 ，好久才完成三個任務
            併發：老師甲先給學生A去講思路，A聽懂了本身書寫過程而且檢查，而甲老師在這期間直接去給B講思路，講完思路再去給C講思路，讓B本身整理步驟。這樣老師就沒有空                         着，一直在作事情，很快就完成了三個任務。與順序執行不一樣的是，順序執行，老師講完思路以後學生在寫步驟，這在這期間，老師是徹底空着的，沒作事的，因此效率低下。
            並行：直接讓三個老師甲、乙、丙三個老師「同時」給三個學生輔導做業，也完成的很快。

 

      例子二：

       順序執行：你吃飯吃到一半，電話來了，你一直到吃完了之後纔去接，這就說明你不支持併發也不支持並行。
       併發：你吃飯吃到一半，電話來了，你停了下來接了電話，接完後繼續吃飯，這說明你支持併發。
       並行：你吃飯吃到一半，電話來了，你一邊打電話一邊吃飯，這說明你支持並

 

理解：

解釋一：並行是指兩個或者多個事件在同一時刻發生；而併發是指兩個或多個事件在同一時間間隔發生。
解釋二：並行是在不一樣實體上的多個事件，併發是在同一實體上的多個事件。
解釋三：在一臺處理器上「同時」處理多個任務，在多臺處理器上同時處理多個任務。如hadoop分佈式集羣

普通解釋：
併發：交替作不一樣事情的能力
並行：同時作不一樣事情的能力
專業術語：
併發：不一樣的代碼塊交替執行
並行：不一樣的代碼塊同時執行

併發和並行的意義：

併發和並行均可以處理「多任務」，兩者的主要區別在因而否是「同時進行」多個的任務。

可是 涉及到任務分解（有前後依賴的任務就不能作到並行）、任務運行（可能要考慮互斥、鎖、共享等）、結果合併

四、CPU的時間觀

        爲何要進行「併發、並行、多任務、多線程、異步」等等相關的一些操做，就是爲了充分利用CPU的巨大潛能，由於不少任務是須要時間的，好比文件的讀寫、網絡數據流的下載等等，若是讓CPU處於一個閒置狀態，不充分利用它，程序的效率就很低。

       站在CPU的角度而言，我就是全心全意搞計算的，你卻讓我閒着沒事幹，在個人內心，等待的時間就異常漫長。下面是CPU所謂的時間觀：

       

      

因而可知，站在人類的角度而言，重啓一次也就等了5分鐘，還能夠接受，但是對於CPU而言，它卻感受等了25000年，這是多麼漫長的等待，25000年不作事情，太煎熬了。

五、下面是我推薦的兩本關於多任務，併發並行編程的書籍，一本是基於,NET語言的，一本是基於Python語言的。