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计算机中并发和并行的区别

在计算机科学中,并发和并行是两个相关但不同的概念。

并发是指在同一时间段内处理多个任务或事件,这些任务或事件可能交替进行,但同时只有一个正在被处理。并发通常利用时间片轮转算法来实现,即将处理时间分成若干个小时间片,每个任务或事件依次占用一个时间片执行一定的操作,然后切换到下一个任务或事件。

并行是指同时执行多个任务或事件,需要多个处理器或核心来实现。并行能够提高处理速度和系统性能,因为多个任务或事件可以同时处理,而不必等待其他任务或事件完成。

简而言之,并发指多个任务或事件在同一个时间段内交替执行,而并行指多个任务或事件同时执行。并发通常是在单个处理器或核心上实现的,而并行需要多个处理器或核心。

他们对应的英文是什么

并发的英文是 "concurrency",而并行的英文是 "parallelism"。

线程、进程、协程的区别

在计算机科学中,线程、进程和协程是三个重要的概念,它们都是并发编程中常用的工具。

  1. 进程(Process):是操作系统中的一个概念,是指正在运行的一个程序。每个进程都有自己独立的内存空间、代码和数据。进程之间相互独立,不能直接访问其他进程的内存空间,需要使用进程间通信(IPC)机制来进行通信。

  2. 线程(Thread):是进程中的一个执行单元,每个进程可以包含多个线程。线程共享进程的内存空间,可以直接访问进程中的数据和代码。线程之间的切换比进程之间的切换更加快速,因为线程的切换不需要切换内存空间。

  3. 协程(Coroutine):也称为用户级线程,是一种轻量级的线程,由程序员自己控制。协程可以在同一个线程中运行多个任务,通过协作方式实现任务切换。协程之间的切换比线程之间的切换更加快速,因为协程的切换不需要切换内核态,并且可以避免线程切换的开销。

简而言之,进程是操作系统中的一个概念,线程是进程中的一个执行单元,而协程是一种轻量级的线程,由程序员自己控制。进程之间相互独立,需要使用 IPC 进行通信;线程共享进程的内存空间,可以直接访问进程中的数据和代码;协程可以在同一个线程中运行多个任务,通过协作方式实现任务切换。

而协程是一种轻量级的线程,由程序员自己控制。哪些编程语言对协程提供了良好支持?

目前许多编程语言都对协程提供了良好支持,以下是一些主流编程语言的协程实现:

  1. Python:Python 3.5及以上版本引入了async/await关键字,提供了内置的协程库 asyncio,可以方便地实现协程。

  2. C++:C++20引入了协程支持,提供了coroutine关键字和相关的库函数,可以方便地实现协程。

  3. Java:Java 8及以上版本引入了CompletableFuture类和CompletionStage接口,可以方便地实现协程。

  4. Go:Go语言内置支持协程,称为goroutine,可以方便地实现并发编程。

  5. Kotlin:Kotlin 1.3及以上版本引入了协程支持,提供了协程库 kotlinx.coroutines,可以方便地实现协程。

  6. Rust:Rust语言内置支持协程,称为async/await,可以方便地实现异步编程。

除了上述编程语言,还有许多其他编程语言也对协程提供了支持,如JavaScript、Ruby、Lua等。

JavaScript 提供了哪些支持?

JavaScript 提供了以下几种协程/异步编程的支持:

  1. 回调函数(Callback):回调函数是一种最早的异步编程方式,通过将一个函数作为另一个函数的参数传递来实现异步操作。当异步操作完成时,回调函数会被调用。

  2. Promise:Promise 是 ES6 引入的一种异步编程方式,它可以更好地解决回调函数嵌套的问题。Promise 对象表示一个异步操作的最终完成(或失败)及其结果值。

  3. async/await:async/await 是 ES8 引入的一种异步编程方式,它是基于 Promise 的语法糖,可以更方便地实现异步操作。

  4. Generator 函数:Generator 函数是 ES6 引入的一种新的函数类型,可以通过 yield 语句实现暂停和恢复执行,从而实现协程。Generator 函数可以与 Promise 结合使用,实现更加灵活的异步编程。

总之,JavaScript 提供了多种协程/异步编程的方式,开发者可以根据自己的需求和习惯来选择适合自己的方式。

协程 与 异步编程是什么关系?

协程(Coroutine)和异步编程(Asynchronous programming)是两个相关但不同的概念。

协程是一种轻量级的线程,由程序员自己控制,可以在同一个线程中运行多个任务,通过协作方式实现任务切换。协程可以避免线程切换的开销,提高程序的执行效率。

异步编程是一种编程模型,用于处理不确定执行时间的操作,比如网络请求和文件读写等。异步编程采用事件循环机制,让程序在等待 IO 操作时不会阻塞,而是继续执行其他任务,当 IO 操作完成时再通知程序继续执行。

协程可以用于实现异步编程,因为协程可以在任务之间轻松地切换,从而实现在 IO 操作等等待过程中执行其他任务。异步编程中的事件循环机制可以用协程实现,将等待 IO 操作的任务转换为协程,等待 IO 操作完成时再切换回来继续执行。

因此,协程和异步编程是可以结合使用的,协程可以作为异步编程的一种实现方式,提高程序的效率和可读性。

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