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Java基础教程

第一章: 开启Java学习之旅

第二章: 掌握计算机基础知识

第三章: 掌握命令行基础知识

第四章: 我的第一个Java程序

第五章: Java编程必备基础

第六章: Java编程的核心:控制结构

第七章: Java面向对象基础

第八章: Java面向对象进阶

第九章: Java字符串类型

第十章: Java数组与数据结构

第十一章: Java高级数据结构

第十二章: Java并发编程基础

首页 > Java基础教程 > 第十二章: Java并发编程基础 > 12.2节: 理解并行

12.2节: 理解并行

薯条老师 2022-01-06 16:21:27 144332 0

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12.2.1 理解并行

成语分身乏术,就包含了并行的概念。倘若真的存在分身术,那么人就可以给自己制造多个分身,并同时委派每一个分身去做不同的事。

在这里说个小插曲,西游记中的孙悟空只要往头上拔一根毫毛,就能变化出自己的一个分身。据说齐天大圣全身有84000根毫毛,84000根毫毛就是84000个孙悟空,1个孙悟空就可以打得天庭毫无还手之力,如果84000个孙悟空并行地大闹天宫,可能连如来佛祖也未必能招架得住,这就是并行的威力。

并行的概念其核心在于同时运行,在早期的计算机中,受限于当时的硬件技术条件,计算机中只有一个CPU,工程师们为了最大限度地提高计算机硬件的利用率和性能,在一个CPU的基础上,利用操作系统来进行多个程序的分时调度,从而实现了程序的并发运行。

随着技术的发展,工程师们开发了多核芯片,在芯片内部同时集成了多个计算核心,多核时代的到来也正式宣告了并行计算的到来。

任何技术的诞生都离不开实际的需求。早期工程师们认识到,仅提高单核芯片的速度会产生过多热量且无法带来实质的性能改善,为了突破这样的技术瓶颈, 进一步提高性能,工程师们转而研究在芯片内部进行多核集成的技术。

12.2.2 生活中的并行

生活中的并行情况也很常见,比如运动会上的参赛选手同时赛跑,这就是一种典型的并行情况,只要是符合同时运行的语义,就可以称之为并行。生活中其它与并行有关的例子:

(1) 班级里的合唱,班上的同学们同时唱一首歌

(2) 每年的高考或公务员考试,也是一种并行,多人同时参加考试。

(3) 公司里的任务分派,销售主管将一个任务分解成多个销售任务,每个任务指定一个负责人

12.2.3 计算机中的并行

计算机中的并行是指在计算机中同时运行多个计算任务。多核时代的到来满足了工程师对并行计算的需求。计算机中的多核是指在单枚芯片内部集成了多个计算核心,每个计算核心对于操作系统来说,就是一个逻辑上的处理器。操作系统将多个计算任务分派给多个逻辑处理器,实现了多个任务的同时处理。

图片.png 

现代计算机虽然是多核系统,但并不是完全地并行运行。以一台八核的计算机为例,在最多存在8个计算任务的情况下,计算机能做到完全地并行运行,一旦任务数超过CPU的核心数,这时仍需要操作系统来进行分时调度,并发地执行其它任务。

12.2.4 并发与并行

并发是指在多个任务一个时间段内交替地执行,而并行是指多个任务同时地运行。从字面意思上就很容易理解他们的区别,一个是交替地执行,一个是同时地运行。但进一步分析的话,二者并不是互斥的,如果将并发中的交替运行的时间间隔设定为一个极小值,那么此时的并发也就变成了并行。

 图片.png

由此可以说并行计算是一种广义的并发计算,但并发计算不一定是并行计算。

11.2.4 最具实力的小班培训

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