作为并发编程的第一讲,比较轻松,我们先来谈谈什么是并发和并行。
并发(Concurrency)是指一个处理器同时处理多个任务。
并行(Parallelism)是指多个处理器或者是多核的处理器同时处理多个不同的任务。
并发是逻辑上的同时发生(simultaneous),实际是将cpu划分成不同的时间片交替执行多个任务,外界看来就像多个任务同时执行;而并行是物理上的同时发生。
来个比喻:并发是一个人同时吃三个馒头,而并行是三个人同时吃三个馒头。
并行指在同一时刻,有多条指令在多个处理器上同时执行。就好像两个人各拿一把铁锨在挖坑,一小时后,每人一个大坑。所以无论从微观还是从宏观来看,二者都是一起执行的。
并发(concurrency):指在同一时刻只能有一条指令执行,但多个进程指令被快速的轮换执行,使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果,但在微观上并不是同时执行的,只是把时间分成若干段,使多个进程快速交替的执行。这就好像两个人用同一把铁锨,轮流挖坑,一小时后,两个人各挖一个小一点的坑,要想挖两个大一点的坑,一定会用两个小时。
并行在多处理器系统中存在,而并发可以在单处理器和多处理器系统中都存在,并发能够在单处理器系统中存在是因为并发是并行的假象,并行要求程序能够同时执行多个操作,而并发只是要求程序假装同时执行多个操作(每个小时间片执行一个操作,多个操作快速切换执行)。
当有多个线程在操作时,如果系统只有一个CPU,则它根本不可能真正同时运行一个以上的线程,它只能把CPU运行时间划分成若干个时间段,再将时间段分配给各个线程执行,在一个时间段的线程代码运行时,其它线程处于挂起状态。
当系统有一个以上CPU时,则线程的操作有可能非并发。当一个CPU执行一个线程时,另一个CPU可以执行另一个线程,两个线程互不抢占CPU资源,可以同时进行。