几组极易混淆概念的理解（1）--并发和并行
最近正想整理下这个专题，想了下，主要有以下几组概念，我们时不时会听到，但只要一细想就会觉得困惑，觉得没那么简单。这几组概念有：
1.并发和并行
2.线程与进程
3.缓冲与缓存
4.同步与异步
5.阻塞与非阻塞
6.原子性与事务性
这几组概念，不仅概念间容易混淆，而且一组概念和另一组概念之间又存在交叉，极容易搞混。
------------------------------------------------------------------------
下面，就我所了解的知识，分门别类的谈一下这几个概念间的关系，如有不当之处，还望指出和补充。
1.并发（ concurrency）和并行（ Parallelism）
狭义的并发和并行属于操作系统里的概念。并发和并行是两个即有相同处，又有区别的概念，相同的地方在于他们都是指同时处理多个任务。不同的地方在于并发是逻辑上的，并行是物理上真真实实的。
我们都清楚，在单个CPU的情况下，对于到达CPU执行单元的作业（作业就是待执行的进程和线程），都是需要排队的，因为我只有一个窗口，你要吃饭，就必须到我这个窗口来，也就是说CPU资源是有限的。假如说这个时候，某个作业一直占着CPU资源不放，那么其他作业就得不到执行，也就是被阻塞，被挂起了。这就需要一种机制，保证每个作业都有机会被执行到，这种机制就叫做处理器的调度机制，其中又分为抢占式和非抢占式的调度。细分后又有先来先服务(老老实实排队，谁先到就服务谁)，最短作业优先（哪个好搞定就先服务谁），优先级调度，时间片调度等。并发就是通过时间片轮转的方式实现的，一个作业执行一段时间后被中断，换另外一个上去，大家都有机会被执行到。
时间片轮转，就涉及到一个进程切换的问题，频繁的切换必然带来性能开销。我们看到的一个程序一直在持续运行，但实际上并不是这样的，从CPU级别的粒度上讲，其实是多个程序间在快速的切换，只是这个切换的速度很快（想一下，CPU的主频现在都有2GHZ了），我们感觉不到而已。在早期的操作系统中，不支持多任务，一个任务在执行，其它任务就必须等待。
废话说了这么多，就是要说明，并发就是多个进程或线程在同时执行，但实际上，他们并不是真正的在同一个时间点上一起跑的，而是我跑一段时间后，接下来你跑，我再跑，看起来我们都在跑，这就是并发。
而并行，则是实实在在的多个进程同时跑在高速公路上，齐头并进。看下面的图，上面的是并发，下面的是并行。
通过我前面的描述，可以知道，并发是由CPU调度算法实现的，只需要一个CPU即可实现并发。而并行则要在多核或者多处理器情况下才能做到，单CPU是无法实现并行的，因为任一个时刻点上只有一个程序在处理器上运行。并行计算，这就是当今大型计算机所要实现的难题，如何让几千个CPU进行协作。并发和并行都需要处理器和OS的支持。
提到并发，就难免会提到多线程，并发！=多线程，多线程只是一种并发的实现模型。这里暂且留作后话。根据我们前面的描述，可以知道，时间片切换是有开销的，因此多线程不一定就能发挥出更佳的效率，特别是在单处理器的情况下。故，多线程也是不能盲目迷信的。
1.并发和并行
2.线程与进程
3.缓冲与缓存
4.同步与异步
5.阻塞与非阻塞
6.原子性与事务性
这几组概念，不仅概念间容易混淆，而且一组概念和另一组概念之间又存在交叉，极容易搞混。
------------------------------------------------------------------------
下面，就我所了解的知识，分门别类的谈一下这几个概念间的关系，如有不当之处，还望指出和补充。
1.并发（ concurrency）和并行（ Parallelism）
狭义的并发和并行属于操作系统里的概念。并发和并行是两个即有相同处，又有区别的概念，相同的地方在于他们都是指同时处理多个任务。不同的地方在于并发是逻辑上的，并行是物理上真真实实的。
我们都清楚，在单个CPU的情况下，对于到达CPU执行单元的作业（作业就是待执行的进程和线程），都是需要排队的，因为我只有一个窗口，你要吃饭，就必须到我这个窗口来，也就是说CPU资源是有限的。假如说这个时候，某个作业一直占着CPU资源不放，那么其他作业就得不到执行，也就是被阻塞，被挂起了。这就需要一种机制，保证每个作业都有机会被执行到，这种机制就叫做处理器的调度机制，其中又分为抢占式和非抢占式的调度。细分后又有先来先服务(老老实实排队，谁先到就服务谁)，最短作业优先（哪个好搞定就先服务谁），优先级调度，时间片调度等。并发就是通过时间片轮转的方式实现的，一个作业执行一段时间后被中断，换另外一个上去，大家都有机会被执行到。
时间片轮转，就涉及到一个进程切换的问题，频繁的切换必然带来性能开销。我们看到的一个程序一直在持续运行，但实际上并不是这样的，从CPU级别的粒度上讲，其实是多个程序间在快速的切换，只是这个切换的速度很快（想一下，CPU的主频现在都有2GHZ了），我们感觉不到而已。在早期的操作系统中，不支持多任务，一个任务在执行，其它任务就必须等待。
废话说了这么多，就是要说明，并发就是多个进程或线程在同时执行，但实际上，他们并不是真正的在同一个时间点上一起跑的，而是我跑一段时间后，接下来你跑，我再跑，看起来我们都在跑，这就是并发。
而并行，则是实实在在的多个进程同时跑在高速公路上，齐头并进。看下面的图，上面的是并发，下面的是并行。
通过我前面的描述，可以知道，并发是由CPU调度算法实现的，只需要一个CPU即可实现并发。而并行则要在多核或者多处理器情况下才能做到，单CPU是无法实现并行的，因为任一个时刻点上只有一个程序在处理器上运行。并行计算，这就是当今大型计算机所要实现的难题，如何让几千个CPU进行协作。并发和并行都需要处理器和OS的支持。
提到并发，就难免会提到多线程，并发！=多线程，多线程只是一种并发的实现模型。这里暂且留作后话。根据我们前面的描述，可以知道，时间片切换是有开销的，因此多线程不一定就能发挥出更佳的效率，特别是在单处理器的情况下。故，多线程也是不能盲目迷信的。
