Introduzione alla Concorrenza

Concorrenza e parallelismo sono termini spesso usati in modo intercambiabile, ma descrivono approcci diversi alla gestione di più attività. Concorrenza si riferisce alla capacità di un programma di gestire più attività contemporaneamente, ma non necessariamente eseguendole simultaneamente. Invece, le attività possono alternarsi nell'utilizzo delle stesse risorse, come un singolo core della CPU, passando rapidamente da una all'altra. Questo è particolarmente utile per i programmi che trascorrono tempo in attesa di operazioni di input/output (I/O), come la lettura da file o connessioni di rete.

Parallelismo, al contrario, significa eseguire effettivamente più attività nello stesso identico momento. Questo è possibile quando si dispone di più di un core della CPU, permettendo alle attività di essere eseguite realmente in parallelo. Il parallelismo è particolarmente importante per le attività CPU-bound, che sono limitate dalla velocità del processore, come l'esecuzione di calcoli complessi.

Comprendere la differenza tra attività CPU-bound e I/O-bound aiuta a scegliere l'approccio giusto. Le attività CPU-bound sono limitate dalla velocità di calcolo, mentre le attività I/O-bound trascorrono la maggior parte del tempo in attesa che operazioni esterne vengano completate, come l'accesso al disco o le risposte di rete. In Python, la concorrenza viene spesso implementata utilizzando i thread, che sono leggeri e possono aiutare con le attività I/O-bound. Per le attività CPU-bound, il multiprocessing, che utilizza processi separati, è più efficace perché i thread in Python sono limitati dal Global Interpreter Lock (GIL).

Come visto nel video, la scelta tra concorrenza e parallelismo dipende dalla natura del carico di lavoro del programma. Se le attività sono in attesa di I/O, la concorrenza con i thread può migliorare l'efficienza. Se le attività richiedono molti calcoli, il parallelismo con più processi permette di sfruttare al meglio l'hardware.