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并发执行的23个关键概念

后端

并发编程是编写能够并行执行的计算机程序的艺术,它是一种强大且有效的编程技术,可以充分利用现代计算机的多核处理器来提高程序的性能。

并发编程的主要思想是将一个复杂的任务分解成多个子任务,然后将这些子任务分配给不同的处理器或线程来执行,这样这些子任务就可以同时执行,从而提高程序的效率。

在并发编程中,有许多重要的概念和术语,理解这些概念和术语对于编写正确的并发程序非常重要。

以下是并发编程中23个关键概念:

  1. 并发 (Concurrency):

    • 并发是指系统中同时存在多个独立的执行单元(如线程、进程、任务),这些执行单元可以同时执行且相互独立。
  2. 并行 (Parallelism):

    • 并行是指多个任务或操作同时发生。并行性是并发的特例,它要求多个任务或操作在同一时间内同时执行。
  3. 线程 (Thread):

    • 线程是操作系统能够管理的最小执行单元。线程可以共享同一进程的地址空间,并可以独立地运行。
  4. 进程 (Process):

    • 进程是操作系统能够管理的独立执行实体。进程拥有自己的地址空间,并且可以创建和销毁线程。
  5. 协程 (Coroutine):

    • 协程是一种比线程更轻量级的执行单元。协程可以暂停自己的执行,然后由其他协程继续执行。
  6. 任务 (Task):

    • 任务是需要执行的一项工作。任务可以由线程或协程来执行。
  7. 共享内存 (Shared Memory):

    • 共享内存是指多个执行单元可以同时访问的内存区域。
  8. 消息传递 (Message Passing):

    • 消息传递是指多个执行单元通过交换消息来进行通信。
  9. 同步 (Synchronization):

    • 同步是指协调多个执行单元之间的执行顺序。
  10. 互斥 (Mutual Exclusion):

    • 互斥是指确保只有一个执行单元能够访问共享资源。
  11. 死锁 (Deadlock):

    • 死锁是指两个或多个执行单元无限期地等待彼此释放资源。
  12. 竞争条件 (Race Condition):

    • 竞争条件是指多个执行单元同时访问共享资源并导致不一致结果的情况。
  13. 临界区 (Critical Section):

    • 临界区是指共享资源的访问权限受到控制的代码段。
  14. 信号量 (Semaphore):

    • 信号量是一种同步工具,用于控制对共享资源的访问。
  15. 事件 (Event):

    • 事件是一种同步工具,用于通知其他执行单元某个事件已经发生。
  16. 线程池 (Thread Pool):

    • 线程池是一种管理线程的机制,它可以提高线程的利用率并减少创建和销毁线程的开销。
  17. 队列 (Queue):

    • 队列是一种数据结构,它允许执行单元按照先进先出的顺序访问数据。
  18. 管道 (Pipe):

    • 管道是一种数据结构,它允许两个执行单元之间进行通信。
  19. 套接字 (Socket):

    • 套接字是一种网络通信接口,它允许两个执行单元在不同的计算机上进行通信。
  20. 分布式系统 (Distributed System):

    • 分布式系统是指由多个相互通信的计算机组成