Introductie tot Gelijktijdigheid

Concurrie en parallelisme zijn termen die vaak door elkaar worden gebruikt, maar ze beschrijven verschillende benaderingen voor het afhandelen van meerdere taken. Concurrie verwijst naar het vermogen van een programma om meerdere taken tegelijkertijd te beheren, maar niet noodzakelijkerwijs om ze gelijktijdig uit te voeren. In plaats daarvan wisselen taken elkaar snel af bij het gebruik van dezelfde bronnen, zoals één enkele CPU-kern. Dit is vooral nuttig voor programma's die tijd besteden aan het wachten op invoer/uitvoer (I/O)-operaties, zoals het lezen van bestanden of netwerkverbindingen.

Parallelisme daarentegen betekent daadwerkelijk het uitvoeren van meerdere taken op exact hetzelfde moment. Dit is mogelijk wanneer er meer dan één CPU-kern beschikbaar is, waardoor taken echt parallel kunnen worden uitgevoerd. Parallelisme is vooral belangrijk voor CPU-bound taken, die worden beperkt door de snelheid van de processor, zoals het uitvoeren van complexe berekeningen.

Het begrijpen van het verschil tussen CPU-bound en I/O-bound taken helpt je om de juiste aanpak te kiezen. CPU-bound taken worden beperkt door de snelheid van de berekening, terwijl I/O-bound taken het grootste deel van hun tijd besteden aan het wachten op externe operaties, zoals schijf- of netwerktoegang. In Python wordt concurrie vaak geïmplementeerd met threads, die lichtgewicht zijn en kunnen helpen bij I/O-bound taken. Voor CPU-bound taken is multiprocessing, waarbij aparte processen worden gebruikt, effectiever omdat threads in Python worden beperkt door de Global Interpreter Lock (GIL).

Zoals je in de video hebt gezien, hangt de keuze tussen concurrie en parallelisme af van de aard van de werklast van je programma. Als je taken wachten op I/O, kan concurrie met threads de efficiëntie verbeteren. Als je taken veel rekenkracht vereisen, helpt parallelisme met meerdere processen om het maximale uit je hardware te halen.