Introduction to Concurrency

Конкурентність і паралелізм — це терміни, які часто використовують як синоніми, але вони описують різні підходи до обробки кількох завдань. Конкурентність означає здатність програми керувати кількома завданнями одночасно, але не обов'язково виконувати їх одночасно. Замість цього завдання можуть по черзі використовувати одні й ті ж ресурси, наприклад, один процесорний ядро, швидко перемикаючись між ними. Це особливо корисно для програм, які витрачають час на очікування операцій введення/виведення (I/O), наприклад, читання з файлів або мережевих з'єднань.

Паралелізм, на відміну від цього, означає фактичне виконання кількох завдань у той самий момент часу. Це можливо, коли у вас є більше одного процесорного ядра, що дозволяє виконувати завдання дійсно паралельно. Паралелізм особливо важливий для CPU-bound завдань, які обмежені швидкістю процесора, наприклад, виконання складних обчислень.

Розуміння різниці між CPU-bound і I/O-bound завданнями допомагає обрати правильний підхід. CPU-bound завдання обмежені швидкістю обчислень, тоді як I/O-bound завдання більшість часу витрачають на очікування завершення зовнішніх операцій, таких як доступ до диска або мережеві відповіді. У Python конкурентність часто реалізується за допомогою потоків, які є легкими та допомагають з I/O-bound завданнями. Для CPU-bound завдань ефективніше використовувати багатопроцесорність (multiprocessing), яка використовує окремі процеси, оскільки потоки в Python обмежені Global Interpreter Lock (GIL).

Як ви бачили у відео, вибір між конкурентністю та паралелізмом залежить від характеру навантаження вашої програми. Якщо ваші завдання очікують на I/O, конкурентність із потоками може підвищити ефективність. Якщо завдання потребують значних обчислень, паралелізм із кількома процесами дозволить максимально використати апаратні ресурси.