示例说明多线程的两组概念：串行VS并行 和 并发VS顺发

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示例说明多线程的两组概念：串行VS并行 和 并发VS顺发

前言

顺发（Sequential）、并发（Concurrent）、串行（Serial）和并行（Parallel）都是多线程任务中的重要概念。由于多线程的复杂性，所以需要使用者有对这些概念有清晰尝试的认识。然而目前网上大量的文章描述的解释大多不是很清楚，甚至还有一些的解释或示例是错误的。因此，本文就这几个概述概念通过具体的实例进行解释。

顺发VS并发

顺发 (Sequential)

小李要参加一个会议，于是出门前先洗澡打扮，再开车到现场，参加了这个会议。我们发现有这几件事是顺序进行的：

洗澡 --> 打扮 --> 开车 --> 参会

这个过程有以下特点：

1. 每件事情是按时间顺序发生；
2. 任何两件事情都是独立的；
3. 所有的事情均由同一个人完成。

所以，顺发的概念在多任务处理中，对应的就是1个处理器的核心，按顺序一件一件处理任务，即在任务执行时，只有当前任务完成才会开始下个任务。

顺便，再以这个示例说一下并行：就在小李准备开会的过程中，会议的相关人员实际上已经开始工作了，比如：

小李：洗澡 --> 打扮 --> 开车 --> 参会 
主持人：准备会议进程 --> 主持会议
工作人员A：部署现场 --> 配合会议 --> 收拾会场
报告人：准备PPT --> 做报告 --> 问讨论

这个过程有以下特点：

• 每个人都在顺发地执行自己的任务。
• 任意两人都是完全同时可以做各自的任务。

所以，并行的概述也很清楚，即处理器的多个核心，同时独立地各自完成不同的任务。

并发 (Concurrent)

我们再举三个例：洗澡，来电话，吃东西，对于这三件事。A和B两人有不同的方式：
A：先洗澡，再打电话，最后吃东西
B：边洗澡，边打电话，边吃东西。

A就是顺发，即每件任务都是顺序发生，在一个任务没完成前，不开始另一个任务。这样在处理任务时就会发生阻塞，即另一任务的开始需要等等当前任务的结束。

而B则是并发方式，即可以在当前任务进行中时，随时切换到另一任务，如在吃东西的时候不能说话，但是吃完一口后，就切换到打电话的任务中，从而保证电话任务的正常运行；而在听电话，不吃东西的时候，又可以洗澡。总之，并发是多件任务看上去是同时在进行，实际上仍然是单个处理器在处理，只不过可以在多个任务中不断切换，从而能够有效避免阻塞。

由于任务切换是耗时的操作，所以在总任务量不变的情况下，并发的速度肯定没有顺发快。不过现代计算机发展非常快，任务切换的耗损已经基本可以忽略不计，所以并发的性能与顺发基本相同。所以两个任务顺序执行的话，先开始的任务一定会比后开始的先完成，而并发执行则不一定。

再附一张Erlang 之父 Joe Armstrong画的一张并发与并行原理示意图。

串行VS并行

一个项目的实现过程，基本就包括了串行和并行的内容。

串行 (Serial)

一个项目通常需要 设计、开发、测试和上线几个步骤，这几个过程肯定是串行的，即：

开始--->设计(10人天) --> 开发(200人天) --> 测试(20人天) -->结束

这三个过程是串行的，即如字面意思一样，可以串成一串来执行，不能同时进行。

并行 (Parallel)

在上面的示例中，虽然三个过程是串行的，但是开发过程本身是可以并行的。比如：

这样除了项目开始的规划用1天和项目整合用2天，这样200人天的工作5个开发人员40天完成，总用时是43天。

小结

最后用几个示例再总结一下四个概念：

• 小李洗澡完了，再打电话，最后吃东西，这是串行顺发
• 小李一边洗澡，一边打电话，一边吃东西，这是串行并发，需要指出的是这里的串行的并不是这三个任务，而这三个任务切片后的子任务的串行，即洗澡切片1 -->吃东西切片1--> 打电话切片1 --> 吃东西切片2 --> ...
• 小李一边洗澡，一边吃东西，而同时小张帮小李打了电话，属于并行

所以，顺发和并发都是单核心的情况，而串行和并行是关于使用CPU核心数量问题：串心是单核心，而并行用了多核心。

最后，再补充一组概述：同步VS异步，强调的是方法调用，以下来自^[2]。

同步和异步通常用来形容方法的调用方式:

• 同步方法一旦开始，调用者必须等待方法执行完成，才能继续执行后续方法。
• 异步方法一旦开始，立即返回，调用者无需等待其中方法执行完成，就可以继续执行后续方法。
  通常我们写的方法都是同步方法，方法间执行都是串行化的，在一个线程内运行。
  举一个例子：
  你和朋友去吃饭，你们到达饭店，点了一桌满汉全席。由于你们饿的不行，就在饭店等待厨师做好菜，等菜上桌。你和你的朋友吃完饭，付了钱，舒舒服服的去商场购物了，一次饭局就结束了。这就是同步调用。
  如今，我们正处在互联网时代，当你们饿的时候，就打开饿了么，点了一桌满汉全席，支付了餐费，这时你就完成了点菜。商家接到了你的订单之后，就会马上开始安排（毕竟顾客就是上帝嘛）。现在你们无须默默等待，以免被饿所折磨，于是你们打开了京东，开始了新的购物。当饿了么小哥饭菜送到时，一签单就完事了，并且你们也完成了购物。这就是异步调用。

参考：
[1] 并发（concurrent）、并行（parallel）、顺序（sequential）、串行（serial）是什么 区别,
[2] 同步和异步,