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• 簡(jiǎn)介
• 并發(fā)和并行
• • 并發(fā)concurrency
  • 并行執(zhí)行Parallel Execution
  • 并行并發(fā)執(zhí)行 Parallel Concurrent Execution
  • 并行*parallelism*
• 總結(jié)

簡(jiǎn)介

在現(xiàn)代程序中，我們經(jīng)常會(huì)使用到兩個(gè)關(guān)鍵詞：并發(fā)concurrency和并行parallelism，雖然兩者的英文單詞區(qū)別很大，但是翻譯成中文之后幾乎是一樣的。雖然中文以其優(yōu)美的語(yǔ)法和工整的寫法凌駕于英語(yǔ)之上，但是帶來(lái)的復(fù)雜性和翻譯的多意性往往會(huì)給技術(shù)工作者一點(diǎn)點(diǎn)煩惱。

沒關(guān)系，今天本文為大家解密一下并發(fā)和并行的聯(lián)系和區(qū)別。

注意，本文所講的并發(fā)和并行的概念都是指在同一個(gè)應(yīng)用程序中。

并發(fā)和并行

事實(shí)上除了并發(fā)concurrency和并行parallelism，還有2個(gè)狀態(tài)：并行執(zhí)行Parallel Execution 和 并行并發(fā)執(zhí)行 Parallel Concurrent Execution。接下來(lái)我們來(lái)分別講解一下他們的區(qū)別。

并發(fā)concurrency

大家知道java中有一個(gè)非常有用的并發(fā)包叫做java.util.concurrent,里面有很多非常有用的類，用來(lái)處理多線程之間的資源競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題。根據(jù)并發(fā)包的作用，大家應(yīng)該就可以猜到并發(fā)和并行的最大區(qū)別在于是否有資源搶占的情況。

我們來(lái)舉個(gè)最近爆火的打新冠疫苗的例子，在本地沒有確診病例之前，大家都不慌著打疫苗，資源相對(duì)就比較多，不需要搶，所以不存在并發(fā)問(wèn)題。

但是當(dāng)一個(gè)地方出現(xiàn)了確診病例之后，大家都慌了，于是搶著去打疫苗，造成了資源的緊張，于是產(chǎn)生了并發(fā)問(wèn)題。

為了更好的描述這個(gè)并發(fā)問(wèn)題，假設(shè)我們有10個(gè)人排成了兩支隊(duì)伍要去打疫苗，結(jié)果只有一個(gè)打疫苗的窗口。那么一個(gè)很可能的策略就是窗口交替給兩個(gè)隊(duì)伍的人打疫苗。我們做個(gè)圖來(lái)表示：

上圖表示的就是并發(fā)concurrency的情況，一個(gè)窗口同時(shí)只能處理一個(gè)任務(wù)，所以兩個(gè)隊(duì)伍在爭(zhēng)奪窗口這個(gè)資源。

資源爭(zhēng)奪過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種鎖的問(wèn)題，從而需要特別小心。

并行執(zhí)行Parallel Execution

并行執(zhí)行的意思是兩個(gè)互相不干擾的任務(wù)同時(shí)進(jìn)行。也就是說(shuō)任務(wù)之間并沒有資源的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，所以不會(huì)產(chǎn)生鎖的問(wèn)題。如果用在打疫苗的問(wèn)題上，并行執(zhí)行就是說(shuō)現(xiàn)在有兩個(gè)窗口，每個(gè)隊(duì)列都可以分到一個(gè)窗口，不會(huì)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。

并行執(zhí)行是程序執(zhí)行中最理想的情況，這種情況下資源是充足的，只需要考慮具體的業(yè)務(wù)邏輯即可，并不需要考慮他們之間的交互和資源占用關(guān)系。

并行并發(fā)執(zhí)行 Parallel Concurrent Execution

并行并發(fā)執(zhí)行的的意思就是在并行的過(guò)程中還存在著并發(fā)。以打疫苗的例子就是，現(xiàn)在有兩個(gè)體育館，每個(gè)體育館都只有一個(gè)打疫苗的窗口，對(duì)于兩個(gè)體育館來(lái)說(shuō)他們是并行的。但是對(duì)于每個(gè)體育館中的每個(gè)窗口來(lái)說(shuō)，又是并發(fā)執(zhí)行的。

并行并發(fā)執(zhí)行狀態(tài)應(yīng)該是一般的應(yīng)用程序中的基本狀態(tài)。執(zhí)行不同任務(wù)的線程是并行執(zhí)行的，他們的資源是隔離的，所以互不影響。但是執(zhí)行同一個(gè)任務(wù)的多個(gè)線程之間又是并發(fā)的，他們之間會(huì)搶占資源，所以需要進(jìn)行并發(fā)控制。

并行parallelism

parallelism和Parallel翻譯起來(lái)好像沒有什么太大的區(qū)別，前面一個(gè)是專業(yè)的計(jì)算機(jī)名稱表示并行性，后面一個(gè)可以用在任何地方，表示并行。

那么在計(jì)算機(jī)中，parallelism指的是什么意思呢？

其實(shí)它是指一個(gè)任務(wù)的可并行程度。比如5個(gè)人的打疫苗的任務(wù)，可以將5個(gè)人分成5個(gè)小組，每個(gè)小組都可以去爭(zhēng)取自己的資源來(lái)執(zhí)行，這其中可以并發(fā)也可以并行，這就是并行性parallelism的意思。我們用下面的圖來(lái)表示：

總結(jié)

講了這么多，大家明白他們之間的區(qū)別了嗎？

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的架构之:并发和并行的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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