Java并發程式設計之概念一：并行與并發

Java并發程式設計之概念一：并行與并發

概念解釋

并行性和并發性是既相似又有差別的兩個概念。

并行性是指兩個或多個事件在同一時刻發生。

而并發性是指連個或多個事件在同一時間間隔内發生。在多道程式環境下，并發性是指在一段時間内宏觀上有多個程式在同時運作，但在單處理機環境下（一個處理器），每一時刻卻僅能有一道程式執行，故微觀上這些程式隻能是分時地交替執行。例如，在1秒鐘時間内，0-15ms程式A運作；15-30ms程式B運作；30-45ms程式C運作；45-60ms程式D運作，是以可以說，在1秒鐘時間間隔内，宏觀上有四道程式在同時運作，但微觀上，程式A、B、C、D是分時地交替執行的。

作業系統并發程式執行的特點：

并發環境下，由于程式的封閉性被打破，出現了新的特點： ①程式與計算不再一一對應，一個程式副本可以有多個計算

并發程式之間有互相制約關系，直接制約展現為一個程式需要另一個程式的計算結果，間接制約展現為多個程式競争某一資源，如處理機、緩沖區等。

并發程式在執行中是走走停停，斷續推進的

并發和并行的作用

　　通過并發和并行能夠使得應用程式可以充分利用多核以及GPU的計算能力，進而提高應用程式的性能，比如在以下幾個方面中：

使用異步I/O操作可以提高應用程式的響應性。大多數的GUI應用程式都是用單個線程來控制所有UI界面的更新。UI線程不應該被占用過長時間，不然UI界面就會失去對使用者的響應。

跨多線程的并行工作可以更好的利用系統的資源。具有多CPU和GPU的現代計算機，通過并行可以指數級的提高CPU計算受限的應用程式的性能。

同時執行多個I/O操作（如同時從多個網站上擷取資訊）可以提高總體的吞吐量（throughput），等待I/O相應的操作可以用來發起新的操作，或者是處理操作傳回的結果。

并行和并發差別

差別一：

并發是指一個處理器同時處理多個任務。并行是指多個處理器或者是多核的處理器同時處理多個不同的任務。并發是邏輯上的同時發生（simultaneous），而并行是實體上的同時發生。

來個比喻：并發是一個人同時吃三個饅頭，而并行是三個人同時吃三個饅頭。

差別二：

并行（parallel）：指在同一時刻，有多條指令在多個處理器上同時執行。就好像兩個人各拿一把鐵鍁在挖坑，一小時後，每人一個大坑。是以無論從微觀還是從宏觀來看，二者都是一起執行的。

并發（concurrency）：指在同一時刻隻能有一條指令執行，但多個程序指令被快速的輪換執行，使得在宏觀上具有多個程序同時執行的效果，但在微觀上并不是同時執行的，隻是把時間分成若幹段，使多個程序快速交替的執行。這就好像兩個人用同一把鐵鍁，輪流挖坑，一小時後，兩個人各挖一個小一點的坑，要想挖兩個大一點得坑，一定會用兩個小時。

　　并行和并發哪個好?并行和并發的概念和差別

并行在多處理器系統中存在，而并發可以在單處理器和多處理器系統中都存在，并發能夠在單處理器系統中存在是因為并發是并行的假象，并行要求程式能夠同時執行多個操作，而并發隻是要求程式假裝同時執行多個操作（每個小時間片執行一個操作，多個操作快速切換執行）。

差別三：

當有多個線程在操作時，如果系統隻有一個CPU，則它根本不可能真正同時進行一個以上的線程，它隻能把CPU運作時間劃分成若幹個時間段，再将時間段配置設定給各個線程執行，在一個時間段的線程代碼運作時，其它線程處于挂起狀态。這種方式我們稱之為并發（Concurrent）。

當系統有一個以上CPU時，則線程的操作有可能非并發。當一個CPU執行一個線程時，另一個CPU可以執行另一個線程，兩個線程互不搶占CPU資源，可以同時進行，這種方式我們稱之為并行（Parallel）。

　并行和并發哪個好?并行和并發的概念和差別

原文位址：

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