Johdanto Rinnakkaisuuteen

Rinnakkaisuus ja parallellisuus ovat termejä, joita käytetään usein toistensa synonyymeinä, mutta ne kuvaavat erilaisia lähestymistapoja useiden tehtävien käsittelyyn. Rinnakkaisuus tarkoittaa ohjelman kykyä hallita useita tehtäviä samanaikaisesti, mutta ei välttämättä suorittaa niitä yhtä aikaa. Sen sijaan tehtävät voivat vuorotella käyttämässä samoja resursseja, kuten yhtä prosessoriydintä, vaihtamalla niiden välillä nopeasti. Tämä on erityisen hyödyllistä ohjelmissa, jotka odottavat syöte-/tulostetoimintoja (I/O), kuten tiedostojen lukemista tai verkkoyhteyksiä.

Parallellisuus puolestaan tarkoittaa useiden tehtävien suorittamista aidosti samaan aikaan. Tämä on mahdollista, kun käytettävissä on useampi kuin yksi prosessoriydin, jolloin tehtävät voidaan suorittaa todella rinnakkain. Parallellisuus on erityisen tärkeää prosessorisidonnaisissa tehtävissä, joita rajoittaa suorittimen nopeus, kuten monimutkaisten laskutoimitusten tekeminen.

Ymmärtämällä ero prosessorisidonnaisten ja I/O-sidonnaisten tehtävien välillä voit valita oikean lähestymistavan. Prosessorisidonnaisia tehtäviä rajoittaa laskentateho, kun taas I/O-sidonnaiset tehtävät käyttävät suurimman osan ajastaan odottaen ulkoisten toimintojen, kuten levylle kirjoittamisen tai verkkovastausten, valmistumista. Pythonissa rinnakkaisuutta toteutetaan usein säikeillä, jotka ovat kevyitä ja auttavat I/O-sidonnaisissa tehtävissä. Prosessorisidonnaisissa tehtävissä moniprosessointi, jossa käytetään erillisiä prosesseja, on tehokkaampaa, koska Pythonin säikeitä rajoittaa Global Interpreter Lock (GIL).

Kuten videolla nähtiin, valinta rinnakkaisuuden ja parallellisuuden välillä riippuu ohjelmasi työkuorman luonteesta. Jos tehtävät odottavat I/O-toimintoja, säikeillä toteutettu rinnakkaisuus voi parantaa tehokkuutta. Jos tehtävät vaativat paljon laskentaa, parallellisuus useilla prosesseilla auttaa hyödyntämään laitteistoasi parhaalla mahdollisella tavalla.