笔记：并发简介

一、并发的定义

　　在操作系统中，是指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行完毕之间，且这几个程序都是在同一个处理机上运行，但是任一个时刻点上只有一个程序在处理机上运行。并发环境下，由于程序的封闭性被打破，出现了新的特点：

1. 程序与计算不再一一对应，一个程序副本可以有多个计算；
2. 并发程序之间有相互制约关系：直接制约体现为一个程序需要另一个程序的计算结果，间接制约体现为多个程序竞争某一资源，如处理机、缓冲区等；
3. 并发程序在执行中是走走停停，断续推进的。 

二、和并行的区别与联系

并发性（Concurrence）：指两个或两个以上的事件或活动在同一时间间隔内发生。

并行性（Parallelism）：指两个或两个以上事件或活动在同一时刻发生。

1）两者的区别 

并发和并行的区别就是一个处理器同时处理多个任务和多个处理器（或者是多核的处理器）同时处理多个不同的任务。前者是逻辑上的同时发生，而后者是物理上的同时发生。 

  

 2）两者的联系 

并行的事件或活动一定是并发的，但反之并发的事件或活动未必是并行的。 

并行性是并发性的特例，而并发性是并行性的扩展。

 三、表现形式

 1）多进程并发 

　　当客户有请求时 ,服务器用一个子进程来处理客户请求，父进程继续等待其它客户的请求。这种方法的优点是当客户有请求时 ,服务器能及时处理客户 ,特别是在客户服务器交互系统中。对于一个 TCP 服务器 ,客户与服务器的连接可能并不马上关闭 ,可能会等到客户提交某些数据后再关闭 ,这段时间服务器端的进程会阻塞 ,所以这时操作系统可能调度其它客户服务进程。 

2）多线程并发 

　　多线程并发是对多进程并发的改进 ,由于多进程并发服务器在创建进程时要消耗较多的系统资源,所以用线程来取代进程,这样服务处理程序可以较快的创建（据统计,创建线程比创建进程要快 10100 倍,所以又把线程称为“轻量级”进程）。 

3）I/O复用并发 

　　I/O复用技术是为了解决进程或线程阻塞到某个I/O系统调用而出现的技术,使进程不阻塞于某个特定的I/O系统调用。它也可用于并发服务器的设计，但很多情况下它是与多线程和多进程一起使用。 

　　这种方法的优点是:由于只有一个进程或线程 ,系统资消耗较小。缺点是要处理完一个客户后 ,才能处理其它客户的请求 ,而且处理客户请求时 ,不能让它阻塞到其它的 I/O系统调用上 ,否则就成了一种迭代服务器。对于某些处理客户请求的时间较短、实时性要求不是很高的网络服务器 ,I/O复用可以较好的应用。 

　　I/O复用能让一个或多个I/O条件满足（例如，输入已经准备好被读，或者描述字可以承接更多的输出）时，我们就被通知到。I/O复用由select和poll支持，较新的Posix.1g也支持(pselect)。I/O复用技术的应用面十分广泛,总结一下主要有以下几方面: 

• 客户程序需要同时处理交互式的输入以及与服务器之间的网络连接。
• 客户端需要同时对多个网络连接作出反应。
• TCP服务器需要同时处理处于监听状态和多个连接状态的套接字。
• 服务器需要处理多个网络协议套接字。
• 服务器需要同时处理不同的网络服务和协议。