作者: 雅各布·詹科夫
原文: http://tutorials.jenkov.com/java-concurrency/concurrency-vs-parallelism.html
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更新: 2022-02-23
并發性和并行性通常用于與多執行緒程式相關的，最早并發性和并行性似乎指的是相同的概念，但其實并發和并行實際上有不同的含義，在這個并發與并行教程中，我將解釋這些概念的含義，
為了清楚起見，在本文中，我討論在單個應用程式（單個行程）中的并發性和并行性，不在多個應用程式、行程或計算機之間，
并發與并行教程視頻
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什么是并發
并發是指在一個應用程式中同時存在多個任務在執行，同時刻或者說看起來是同一時刻（并發），
如果計算機只有一個CPU，應用程式可能不會在同一時間完成多個任務，但在應用程式內部一次完成多個任務，要同時在多個任務上取得進展，CPU會在執行期間在不同的任務之間切換，如下圖所示：
什么是并行執行
并行執行是指計算機具有多個 CPU 或 CPU 內核，并同時在多個任務上取得進展，但是，并行執行并不是指與并行性相同的現象 ，稍后我將回到并行性，并行執行如下圖所示：
并行并發執行
可以進行并行并發執行，其中執行緒分布在多個 CPU 中，因此，在同一個 CPU 上執行的執行緒是并發執行的，而在不同 CPU 上執行的執行緒是并行執行的，下圖說明了并行并發執行，
理解并行性
并行性意味著一個應用程式將其任務拆分成更小的子任務，這些子任務可以并行處理，例如在多個CPU上同時處理，因此，并行性并不是指與并行執行相同的執行模型，即使它們表面上看起來很相似，
為了實作真正的并行性，您的應用程式必須運行多個執行緒，每個執行緒必須在單獨的 CPU/CPU 內核/顯卡 GPU 內核或類似內核上運行，
下圖顯示了一個更大的任務，它被分為4個子任務，這4個子任務由4個不同的執行緒執行，它們運行在2個不同的CPU上，這意味著，這些子任務的部分是并行執行的（在同一CPU上執行的），而部分是并行執行的（在不同CPU上執行的），
如果這4個子任務由4個執行緒在各自的CPU上執行（總共4個CPU），那么任務的執行將是完全并行的，然而，要將一個任務分解成與可用CPU數量一樣多的子任務并不總是那么容易，通常，將一個任務分解為多個子任務更容易，這些子任務與手頭的任務自然匹配，然后讓執行緒調度器負責在可用CPU之間分配執行緒，
并發和并行組合
綜上所述，并發性指的是多個任務在單個CPU上看似同時取得進展，
另一方面，并行性與應用程式如何并行執行單個任務有關，通常是通過將任務拆分為可以并行完成的子任務，
這兩種執行方式可以在同一個應用程式中組合，我將在下面介紹其中一些組合，
并發，非并行
應用程式可以是并發的，但不能是并行的，這意味著它似乎同時（同時）在多個任務上取得進展，但應用程式會在每個任務上取得進展之間切換，直到任務完成，在并行執行緒/CPU中沒有真正的任務并行執行，
并行，不并發
應用程式也可以是并行的，但不能是并發的，這意味著應用程式一次只能處理一個任務，而這個任務被分解成可以并行處理的子任務，但是，每個任務（+子任務）都是在下一個任務被拆分并并行執行之前完成的，
既不并發也不并行
此外，應用程式既不能是并發的，也不能是并行的，這意味著它一次只能處理一個任務，而且任務永遠不會分解為并行執行的子任務，小型命令列應用程式可能就是這種情況，因為它只有一個作業，太小了，無法并行化，
并發且并行
最后，應用程式還可以通過兩種方式同時并發和并行：
第一種是簡單的并行執行，如果應用程式啟動多個執行緒，然后在多個CPU上執行，就會發生這種情況，
第二種方式是應用程式同時處理多個任務，并將每個任務分解為子任務，同時以并行的方式執行，但是在這種情況下，并發和并行的一些性能優勢可能會丟失，因為計算機中的 CPU 基于在頻繁于并發或并行處理，所以并發且并行，可能只會帶來微小的性能提升甚至可能是性能損失，因此，除非有特殊目的并且已經提前進行了充分分析和測量，否則不建議采用并發并行模型，
（本篇完）
作者: 雅各布·詹科夫
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更新: 2022-02-23
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標籤：Java