深入理解并发编程:解锁现代软件性能的关键

news2024/12/23 9:40:26

在当今快速发展的软件开发世界中,并发编程已经成为一种无法回避的重要议题。它涉及到如何在同一时间内处理多个任务,以此来提升应用程序的性能和响应速度。互联网服务的高并发需求以及多核处理器的普及使得并发编程成为了现代软件工程的一个核心组成部分。

传统的串行编程模式要求程序按部就班地执行任务,这意味着在一个任务完成之前,其他任务必须等待。这种模式在面对复杂或者需要同时处理大量请求的场景时显得力不从心,因为它不能充分利用可用的计算资源。

并发编程的出现突破了这一限制。通过允许任务交错执行,甚至在多核CPU上同时执行,并发编程显著提高了程序的执行效率。并发编程不仅仅局限于多线程,它还包括了进程、异步I/O等多种实现形式。

要深入理解并发编程,关键在于掌握同步和异步这两个核心概念。同步执行意味着任务将按顺序一个接一个地完成,而异步执行则允许在等待某些操作(如输入/输出操作)完成的同时继续执行其他任务。

尽管并发编程具有巨大的潜力,但它也带来了一系列的挑战,包括数据竞争、死锁和资源竞争等问题。因此,设计并发程序时必须在正确性、一致性和性能之间找到平衡。

多种编程语言已经提供了丰富的并发编程支持。Java语言通过synchronized关键字和java.util.concurrent包提供了强大的并发编程工具;Python通过threadingasyncio模块支持多线程和异步编程;Go语言则通过goroutine和channel提供了独特的并发模型。

结论: 并发编程是提升现代软件性能的关键技术之一。它不仅能让应用更加高效、响应更快,还能帮助开发者更深入地理解现代计算机系统的工作原理。随着技术的不断进步,掌握并发编程成为每位软件开发者不可或缺的技能。

为了更深入地理解并发,我们需要区分并发和并行这两个概念。以下是对这两个概念的详细解释:

  • 并发(Concurrency):指的是多个任务在同一时间段内启动、运行和结束。在单核处理器中,这些任务并不是真正同时执行,而是通过操作系统的任务调度机制快速切换,给人一种同时进行的错觉。这种机制确保了处理器资源的充分利用,从而提高了系统的整体效率。

  • 并行(Parallelism):是指多个事件或任务在同一时刻真正同时发生。这通常需要多个处理器或者多核处理器来实现,每个处理器或核心在同一时刻处理一个任务。并行处理能够显著提高处理速度,特别是在执行大量计算或数据处理时。

总的来说,并发是一种逻辑上的同时发生,依赖于操作系统的任务调度能力,而并行则是物理上的多个处理器或多核处理器同时执行多个任务。


 

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1501368.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

09---蜂鸣器电路设计

视频链接 蜂鸣器硬件电路设计01_哔哩哔哩_bilibili 蜂鸣器电路设计 1、蜂鸣器的定义 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器…

异常-Exception

文章目录 异常-Exception常见的运行时异常NullPointerException(空指针异常)ArithmeticException(数学运算异常)ArrayIndexOutOfBoundsException(数组下标越界异常)ClassCastException(类型转换…

CSS补充(下),弹性布局(上)

高级选择器 1.兄弟选择器 2.同时满足 div.bg{background-color: red;}p.bg{background-color: green;}spam.bg{background-color: blue;}注:选择器中间没有空格,有明确标识的选择器写在后面 3.各种伪类的应用 3.1作为第几个子元素 选择器:nth-child…

Windows的自动更新和自带的杀毒软件怎么弄掉!

关闭Windows系统更新 Windows系统更新是为了保持设备的平稳和安全运行,保持操作系统安全、稳定及获取新功能修复已知问题并修补安全漏洞的重要过程。如果您想要临时或永久关闭Windows系统的自动更新,可以采用以下几种方式。不过,请务必意识到,禁用系统更新可能会导致您的系…

Java多线程——如何保证原子性

目录 引出原子性保障原子性CAS 创建线程有几种方式?方式1:继承Thread创建线程方式2:通过Runnable方式3:通过Callable创建线程方式4:通过线程池概述ThreadPoolExecutor API代码实现源码分析工作原理:线程池的…

【C++ STL详解】——string类

目录 前言 一、string类对象的常见构造 二、string类对象的访问及遍历 1.下标【】(底层operator【】函数) ​编辑 2.迭代器 3.范围for 4.at 5.back和front 三、string类对象的容量操作 1.size 和 length 2.capacity 3.empty 4.clear 5.res…

Xilinx 7系列 FPGA硬件知识系列(九)——FPGA的配置

1.3 端口配置 每组配置模式都有一组特定的接口管脚,它们跨越7系列FPGA上的一个或多个I/O BANK。7系列器件支持3.3V、2.5V、1.8V或1.5V的I/O配置,包括: BANK 0 中的JTAG管脚、BANK0中的专用配置管脚 BANK14和BANK15中与特定配置模式相关的管…

2024 批量下载公众号文章内容/阅读数/在看数/点赞数/留言数/粉丝数导出pdf文章备份(带留言):公众号半佛仙人近1500篇历史文章在线查看,找文章方便了

关于公众号文章批量下载,我之前写过很多文章: 视频更新版:批量下载公众号文章内容/话题/图片/封面/音频/视频,导出html,pdf,excel包含阅读数/点赞数/留言数 2021陶博士2006/caoz的梦呓/刘备我祖/六神读金…

包含字母数字及特殊字符 三种组合的正则两种写法

//长度8~16位;包含字母、数字及特殊字符 #$%^&*_-//正则1 写法:let reg_1 /^(?![A-Za-z0-9]$)^(?![A-Za-z#$\%^&*_\-]$)^(?![0-9#$\%^&_*\-]$)([A-Za-z0-9#$\%^&*_\-]{8,16})$///正则2 写法:let reg_2 /^(?![A-Za-z#$%…

在别的地方下载的二次封装Windows镜像怎么安装?GHO镜像详细安装教程

前言 在系统之家或者其他地方下载的镜像文件怎么装到电脑上? 首先要知道系统之家下载的Windows镜像文件基本上都是.iso结尾的,要进入到对应镜像包才能看出系统镜像是什么格式。 如何分辨镜像的格式 选择对应的.iso镜像,点击【鼠标右键】-【装…

力扣大厂热门面试算法题 9-11

9. 回文数,10. 正则表达式匹配,11. 盛最多水的容器,每题做详细思路梳理,配套Python&Java双语代码, 2024.03.08 可通过leetcode所有测试用例。 目录 9. 回文数 解题思路 完整代码 Java Python 10. 正则表达式…

3dmax渲染出来是黑色的怎么办?

灯光问题:渲染场景中的灯光可能全部关闭,包括默认灯光,或者手动添加的灯光没有开启全局光照(GI)。解决方法是检查并开启场景中的灯光,确保全局光照已开启。 摄像机问题:摄像机可能被黑色对象挡…

golang 注释插件

Goanno插件 自动生成golang注释,该插件为 Intellij/Goland 中的 golang 提供自动生成注释 如何使用? control command / (for windows: control alt /)(生成注释)Right click -> Generate -> Goanno(生成注释&#x…

系统架构设计师 2023年 案例分析

一、大数据架构 Lambda架构和Kappa架构 某网作为某电视台在互联网上的大型门户入口,某一年成为某奥运会中国大陆地区的特权转播商,独家全程直播了某奥运会全部的赛事,积累了庞大稳定的用户群,这些用户在使用各类服务过程中产生了大量数据,对这些海量数据进行分析与挖掘,将…

重学SpringBoot3-WebMvcAutoConfiguration类

重学SpringBoot3-WebMvcAutoConfiguration类 是什么什么用生效条件作用 自定义配置的三种方式自定义配置举例1. 自定义 DispatcherServlet 配置2. 静态资源配置3. 自定义MVC配置4. 消息转换器5. 异常处理 是什么 org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.WebMvcAut…

Linux mmap系统调用

文章目录 前言一、mmap()函数简介二、代码演示2.1 mmap使用场景2.2 私有匿名映射2.3 私有文件映射2.4 共享匿名映射2.5 共享文件映射 参考 前言 NAMEmmap, munmap - map or unmap files or devices into memorySYNOPSIS#include <sys/mman.h>void *mmap(void *addr, siz…

AcWing 505. 火柴排队(每日一题)

目录 题目链接&#xff1a;505. 火柴排队 - AcWing题库 解题思路&#xff1a; 离散化&#xff1a; 归并排序求逆序对&#xff1a; 总代码&#xff1a; 题目链接&#xff1a;505. 火柴排队 - AcWing题库 涵涵有两盒火柴&#xff0c;每盒装有 n 根火柴&#xff0c;每根火柴…

牛客小白月赛88

E.多重映射 解题思路 对集合进行整体操作&#xff0c;集合大小只增不减&#xff0c;问最后集合标号维护集合&#xff0c;考虑并查集但直接用并差集维护会有以下问题&#xff1a;当前集合变标号&#xff0c;可能会和之前标号相同&#xff0c;则进行并查集操作时&#xff0c;会接…

在Linux(Ubuntu)中使用终端编译 vscode安装

文章目录 &#x1f4da;在Linux&#xff08;Ubuntu&#xff09;中使用终端编译&#x1f407;.cpp程序编译&#x1f407;.py程序编译&#x1f407;查看Python、C编程环境 &#x1f4da;vscode安装 &#x1f4da;在Linux&#xff08;Ubuntu&#xff09;中使用终端编译 虚拟机安装…

VR全景技术在VR看房中有哪些应用,能带来哪些好处

引言&#xff1a; 随着科技的不断发展&#xff0c;虚拟现实&#xff08;VR&#xff09;技术在房地产行业中的应用也越来越广泛。其中&#xff0c;VR全景技术在VR看房中的运用尤为突出。今天&#xff0c;让我们一起深入探讨VR全景技术在VR看房中的应用及其带来的种种好处。 一、…