并发与并行的本质区别：一次性一箭双雕还是半心二用？

想要让程序同时处理多个任务，一般有两种方法：并发与并行。并发与并行都是以多任务的形式进行的，但是在计算机中，它们意味着两个截然不同的概念。

并发与并行有什么不同？

在计算机科学中，并发性和并行性经常被混淆，但它们实际上有着不同的含义。并发性是指在同一时间间隔内执行多个任务，而并行性是指同时执行多个任务。

并发性

并发性是指在同一时间间隔内执行多个任务，但这些任务并不一定同时执行。例如，当您在计算机上运行多个程序时，这些程序可能会同时执行，但它们实际上可能交替执行，而不是同时执行。这是因为计算机只有一个处理器，只能同时执行一个任务。

并行性

并行性是指同时执行多个任务。这意味着计算机有多个处理器，每个处理器可以同时执行一个任务。例如，当您在计算机上运行多个程序时，如果计算机有多个处理器，那么这些程序可以同时执行，而不会交替执行。

并发与并行的优缺点

并发性与并行性都有其优点和缺点。

并发性的优点：

• 可以提高程序的性能，因为多个任务可以同时执行。
• 可以提高程序的可扩展性，因为更多的处理器可以被添加到系统中来执行更多的任务。

并发性的缺点：

• 可能会导致程序的复杂性增加，因为需要协调多个任务之间的执行。
• 可能会导致程序的性能降低，因为多个任务可能会争夺计算机的资源。

并行性的优点：

• 可以提高程序的性能，因为多个任务可以同时执行。
• 可以提高程序的可扩展性，因为更多的处理器可以被添加到系统中来执行更多的任务。

并行性的缺点：

• 需要更多的硬件资源，因为每个任务都需要一个处理器。
• 可能会导致程序的复杂性增加，因为需要协调多个任务之间的执行。

并发与并行在软件设计中的应用

并发与并行都可以用于提高程序的性能和可扩展性。在软件设计中，并发性通常用于处理用户交互或网络请求，而并行性通常用于处理计算密集型任务。

例如，在Web服务器中，并发性可以用于处理来自多个用户的请求。每个请求都可以作为一个单独的任务来执行，而Web服务器可以同时执行多个请求。这可以提高Web服务器的性能，因为多个请求可以同时被处理。

再比如，在视频编辑软件中，并行性可以用于处理视频帧。每个视频帧都可以作为一个单独的任务来执行，而视频编辑软件可以使用多个处理器同时处理多个视频帧。这可以提高视频编辑软件的性能，因为多个视频帧可以同时被处理。

结论

并发性和并行性都是提高程序性能和可扩展性的有效方法。在软件设计中，并发性通常用于处理用户交互或网络请求，而并行性通常用于处理计算密集型任务。