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并发是同一时间应对多件事情的能力——Rob Pike

并发编程是指在软件开发中处理多个任务或线程的方式。它涉及到同时执行多个任务，而不是一个接一个地执行。并发编程的目标是提高程序的效率和响应能力，使得程序能够更好地处理用户的请求，提高系统的吞吐量和并发性能。

CPU 架构

CPU（Central Processing Unit）是计算机中的中央处理器，它是计算机的大脑，负责执行程序指令、进行算术和逻辑运算，控制数据传输和处理。

单核 CPU 与多核 CPU

单核CPU：

• 单核 CPU 是一种最基本的 CPU 架构，它只有一个处理器核心。
• 单核 CPU 通常只能同时执行一个任务，因此在执行多个任务时，会进行任务的排队和切换，从而导致任务执行的不连续和效率低下。

单核CPU的优势在于价格低廉和简单的结构，一般适用于个人电脑、平板电脑和一些轻量级设备。

多核CPU：

• 多核 CPU 是一种具有多个处理器核心的 CPU 架构。
• 多核 CPU 可以同时执行多个任务，提高了计算机的处理能力和性能。

单核 CPU 和多核 CPU 的区别及优势

区别：

• 单核 CPU 只有一个处理器核心，而多核 CPU 具有多个处理器核心。
• 单核 CPU 只能同时执行一个任务，而多核 CPU 可以同时执行多个任务。
• 单核 CPU 的处理能力相对较低，而多核 CPU 的处理能力更高。

优势：

• 多核 CPU 相比单核 CPU 具有更高的处理能力和性能，能够更好地利用系统资源，提高计算机的吞吐量和响应速度。
• 多核 CPU 可以同时执行多个任务，提高了计算机的并发处理能力。
• 多核 CPU 通过超线程技术可以提高单个任务的执行效率。
• 多核 CPU 的价格相对较高，但对于需要高性能计算和多任务处理的场景，它是一个很好的选择。

多核CPU如何实现并行处理

在早期只有一个 CPU 核心时，我们的任务是怎么处理的呢？是的，并发解君愁。当然，这里还得提到操作系统的多线程，正是操作系统多线程 + CPU 核心，才实现了现代化的多任务操作系统。在 OS 级别，多线程负责管理我们的任务队列，你可以简单认为一个线程管理着一个任务队列，然后线程之间还能根据空闲度进行任务调度。我们的程序只会跟 OS 线程打交道，并不关心 CPU 到底有多少个核心，真正关心的只是 OS，当线程把任务交给 CPU 核心去执行时，如果只有一个 CPU 核心，那么它就只能同时处理一个任务。

多核心并行

当 CPU 核心增多到 N 时，那么能够在同一时间就能有 N 个任务被处理，则并行度就是 N，相应的处理效率也变成了单核心的 N 倍。

多核心并发

当电脑的处理器核心增多时，操作系统需要处理的任务也会增多。这些任务被分成几个队列，然后交给处理器核心去执行。虽然看起来好像所有任务都在同时进行，但实际上，每个核心在同一时刻只能处理一个任务。所以，虽然任务都在同时进行，但实际上只有少数任务能够真正地同时被处理。

进程与线程

进程和线程是操作系统中用于执行任务的基本单位。它们之间有一些重要区别：

进程：

• 进程是程序的一次执行实例，拥有独立的内存空间和资源。
• 每个进程都有自己的地址空间、文件描述符、环境变量等。
• 进程之间通常是相互独立的，彼此不会影响。
• 进程之间的通信需要使用 IPC（Inter-Process Communication）机制，如管道、消息队列、共享内存等。

线程：

• 线程是在进程内部执行的轻量级任务单元，共享进程的资源。
• 线程共享相同的地址空间和文件描述符，可以直接访问进程的全局变量和数据。
• 线程之间的切换比进程之间的切换更快速，因为不涉及地址空间的切换。
• 线程之间的通信更容易，可以直接通过共享内存等方式进行通信。

并发与并行

• 究竟什么是并发？
• 它与并行有什么区别？

理解并发编程的关键是理解并发的概念。

• 并发是指在同一时间处理多个任务；并发编程主要关注如何处理多个任务。
• 并行是指真正同时执行多个任务；并行编程则关注如何真正同时执行多个任务。

Erlang 之父约瑟夫·莱斯利·阿姆斯特朗用一张很形象的图片解释了并发与并行的区别：

从上图可以看出：

• 并发是多个队列使用同一个咖啡机，然后两个队列轮着使用（未必是1:1 轮换，也有可能是其他轮换规则），但最终每个人都能接到咖啡
• 并行是每个队列都拥有一个咖啡机，最终也是每个人都能接到咖啡，但是效率更高，因为同时可以有两个人在接咖啡

并发和并行都是对“多任务”处理的描述，其中并发是轮流处理，而并行是同时处理。正如 Go 语言之父 Rob Pike 曾说过：并发不是并行，并发关乎结构，并行关乎执行。