并发与并行 (Concurrency and Parallelism)

GO 语言中, Goroutine 的出现使我们设计和实现并发程序变得十分方便,那么并发和并行,应该怎么理解和区分呢?

下面这段文字,摘抄自网络文章:goroutine背后的系统知识

并发与并行 (Concurrency and Parallelism)

并发是指程序的逻辑结构。非并发的程序就是一根竹竿捅到底,只有一个逻辑控制流,也就是顺序执行的(Sequential)程序,在任何时刻,程序只会处在这个逻辑控制流的某个位置。而如果某个程序有多个独立的逻辑控制流,也就是可以同时处理(deal)多件事情,我们就说这个程序是并发的。这里的“同时”,并不一定要是真正在时钟的某一时刻(那是运行状态而不是逻辑结构),而是指:如果把这些逻辑控制流画成时序流程图,它们在时间线上是可以重叠的。

并行是指程序的运行状态。如果一个程序在某一时刻被多个CPU流水线同时进行处理,那么我们就说这个程序是以并行的形式在运行。(严格意义上讲,我们不能说某程序是“并行”的,因为“并行”不是描述程序本身,而是描述程序的运行状态,但这篇小文里就不那么咬文嚼字,以下说到“并行”的时候,就是指代“以并行的形式运行”)显然,并行一定是需要硬件支持的。

而且不难理解:

1. 并发是并行的必要条件,如果一个程序本身就不是并发的,也就是只有一个逻辑控制流,那么我们不可能让其被并行处理。

2. 并发不是并行的充分条件,一个并发的程序,如果只被一个CPU流水线进行处理(通过分时),那么它就不是并行的。

3. 并发只是更符合现实问题本质的表达方式,并发的最初目的是简化代码逻辑,而不是使程序运行的更快;

这几段略微抽象,我们可以用一个最简单的例子来把这些概念实例化:用C语言写一个最简单的HelloWorld,它就是非并发的,如果我们建立多个线程,每个线程里打印一个HelloWorld,那么这个程序就是并发的,如果这个程序运行在老式的单核CPU上,那么这个并发程序还不是并行的,如果我们用多核多CPU且支持多任务的操作系统来运行它,那么这个并发程序就是并行的。

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