异步,多线程和并行的区别?

先听一个故事:

在没有12306的年代,大家买票只能去火车站买。
因为大家都要过年回家,都还不想等,火车站只有一个,窗口只有那么多,头疼啊。
更头疼的是,排到窗口的那个人,各种挑剔,不要贵的,不要晚上的,不要站票......跟售票员各种墨迹,后面的人更加着急,一个个义愤填膺,骂爹骂娘。

现在假设整个城市就只有1个火车,1个售票员,每个乘客咨询售票员后需要思考1分钟再决定买哪趟车的票。

  1. 异步:在买票的人咨询后,需要思考1分钟,马上靠边站,但不用重新排队,什么时候想清楚可以立马去跟售票员去买票。在该人站在旁边思考的时候,后面的人赶紧上去接着买。这时候队伍是很快的挪动的,没有阻塞,售票员的最大化的效率。

  2. 多线程:火车站开n个窗口(但还是只有一个人售票),外面同时排n个队,售票员回答咨询者问题后,立马马上去下个窗口,然后继续轮换到下个窗口.....哪个窗口的人决定好了,售票员立马过去买给他。这个时候乘客比较简单,但万一那个队伍有人思考半天纠结,后面的人就悲剧了。

  3. 并行:复制n个火车站,同时卖票,买票能力大大增强。大家也可以哪个火车站人少,就去那个买票。

可见:

在只有一个火车站,且只有一个售票员的情况下,卖完一个再卖一个就会导致资源浪费,效率低下,队伍卡死,很难往前挪动。1,2优化的办法都解决了队伍不动,售票率低下的问题。但增加火车站,增加窗口,增加售票员才是好办法。

结论:

  1. 异步和多线程其实效率差不多,但是开的窗口不多例如3个,同时有很多人都是去花5分钟,而不是1分钟去纠结的时候,多线程效率实际是低于异步的,因为售票员还是常遇到3个队伍同时卡在那纠结不能买票的时候。

  2. 这2个概念拿来对比也有点不合适,因为他们不是一个概念,多线程的目的还是为了实现异步,多线程应该是一种实现异步的手段。异步应该去跟同步比较才对。

  3. 多线程比较简单,但需要增设窗口,增加成本,且售票员比较累这类似apache下php,和node.js下javascript的关系,一个是多线程,但是是阻塞的,另外一个是单线程异步非阻塞的。php的方案比较符合常规思维,但比较费内存,node.js非阻塞,用较少的资源就能完成同样的任务,但编程比较费神。

  4. 并行,类似同时利用多核cpu的各个核去计算。并发可分为伪并发、真并发。前者例如单核处理器的并发,后者发是指多核处理器的并发。

  5. 终极办法是并行计算,并且每个cpu下进行异步计算,这样你的每个核都充分利用。只不过对编程要求太高了太高了,如果不是密集型计算,例如大型有限元计算(多采用并发),或者服务器同时处理上千的访问(多采用异步或者多线程),还是老老实实的用传统的办法吧,毕竟常规程序的计算量对现在的硬件来说,问题都不大。

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