首先并发是一个比较宽泛的概念
它单纯的代表计算机能够同时执行多项任务,至于计算机怎么做到并发,则是有多种不同的形式
比如单核处理器,计算机可以通过分配时间片的方式让一个任务执行一段时间,然后切换到另一个任务,再运行一段时间,不同的任务会这样交替的往复的一直执行下去。
这个过程也被称为作是进程或者线程的上下文切换
进程是操作系统中运行的程序,而线程是CPU调度和执行的单位
但是对于多核处理器,情况就有所不同
我们可以在不同的核心上真正并行的执行任务,而不同通过分配时间片的方式运行
这种情况也就是我们所说的并行(parallelism)
至于同步和异步则是两种不同的编程模型
同步代表在执行一个任务完毕之后,才能执行下一个任务,因此在同步中并没并发并行的概念
异步则代表,不同的任务之间并不会相互等待,先后执行,也就是说在执行任务a的时候也可以同时运行任务b。
一个典型实现异步的方式则是通过多线程编程
在多核的情况下,你可以创建多个线程,并且启动它们,这样每个线程就会被分配到独立运行的核心上运行,实现真正的并行。
但如果你使用单核心处理器,或者通过亲和力(Affinity)强制将线程绑定到某个核心上,操作系统则会通过分配时间片的方式来来实现这些线程,也就并发实现。
所以在这里点名表扬JavaScript?
它本身是没有多线程的概念,但是通过它的函数回调(function callback)机制,可以做到单线程的并发
比如可以通过fetch()函数同时访问多个网络资源
fetch("cat.jpg")
.then((reponse)=>reponse.blob())
.then((blob) =>{
addImage(blob);
console.log("Image Loaded.")
})
console.log("End")
我们在调用fetch()函数时,程序并不会等待,而是直接执行下去,当获取到网络资源的时候,回调函数才会被调起
需要注意的的是
虽然主程序是和回调函数看起来是同时运行的,但他们依然运行在同一个线程中,因此通过这种异步的方式,我们完全能做到单线程的“并发”
(单线程编程)异步编程
简而言之,对于I/O密集程序,比如web应用,会进程进行网络请求,数据库访问,文件系统读取,这类应用就非常适用异步编程的方式
反之,如果我们使用多线程方式,则会浪费不少的系统资源,而线程本身会占用额外的内存,线程的切换也会有额外的开销,就更不用说线程之间的资源竞争问题
多线程编程
多线程编程则适用于计算量密集的程序应用,比如视频图像处理,科学计算等等
它能让每个CPU核心发挥最大的功效,而不是让其消耗在等待的时间上。