要搞清楚什么是同步，异步，串行，并行，并发，进程，线程，协程

在实际开发过程中很多人会因为同步，异步，串行，并行，并发，进程，线程，协程 等名词搞混，搞不清楚这些名称到底代表的是什么意思。其实这也是实际开发中必须掌握一些知识点。掌握和理解这些概念也有助于我们去更好的去开发。

一、同步、异步：

指的是能否开启新的线程。同步不能开启新的线程，异步可以。

同步：在程序中同步指的就是顺序执行，执行完一个再执行下一个，需要等待、协调运行（代码由上而下依次执行）。

异步：异步和同步是相对的，异步就是彼此独立，在等待某事件的过程中可以继续去做自己的事情，不需要等待这一事件完成后再工作。线程就是实现异步的一个方式。异步是让调用方法的主线程不需要同步等待另一线程的完成，从而可以让主线程继续干其它的事情。

异步和多线程并不是一个同等关系，异步是最终目的，多线程只是我们实现异步的一种手段。异步是当一个调用请求发送给被调用者，而调用者不用等待其结果的返回而可以做其它的事情。 实现异步可以采用多线程技术或则交给另外的进程来处理。

二、串行、并行：

串行和并行指的是任务的执行方式。

串行：是指多个任务时，各个任务按照顺序执行，完成一个之后才能进行下一个。

并行：指的是多个任务可以同时执行。举个栗子：比如在你的程序中你需要调用 A 接口，A 接口调用完毕之后 接着调用 B 接口，而为了优化性能，我们就可以使用并行的方式来处理，也就是说同时请求 A 接口和 B 接口，不需要 A 接口请求完毕后，在去请求 B 接口。

三、并发：

3.1：并发是什么？

并发是指立即处理多个任务的能力。一个例子就能很好地说明这一点。

我们可以想象一个人正在跑步。假如在他晨跑时，鞋带突然松了。于是他停下来，系一下鞋带，接下来继续跑。这个例子就是典型的并发。这个人能够一下搞定跑步和系鞋带两件事，即立即处理多个任务。

3.2：并行是什么？并行和并发有何区别？

并行是指同时处理多个任务。这听起来和并发差不多，但其实完全不同。（虽然上面我们已经说了什么是并行，但是这里还是在强调一下吧！）

这里同样用这个跑步的例子来帮助理解。假如这个人在慢跑时，还在用他的 iPod 听着音乐。在这里，他是在跑步的同时听音乐，也就是同时处理多个任务。这称之为并行。

3.3：从技术上看并发和并行

通过现实中的例子，我们已经明白了什么是并发，以及并发与并行的区别。作为一名极客，我们接下来从技术的角度来考察并发和并行。:)

假如我们正在编写一个 web 浏览器。这个 web 浏览器有各种组件。其中两个分别是 web 页面的渲染区和从网上下载文件的下载器。假设我们已经构建好了浏览器代码，各个组件也都可以相互独立地运行（通过像 Java 里的线程，或者通过即将介绍的 Go 语言中的 Go 协程来实现）。当浏览器在单核处理器中运行时，处理器会在浏览器的两个组件间进行上下文切换。它可能在一段时间内下载文件，转而又对用户请求的 web 页面进行渲染。这就是并发。并发的进程从不同的时间点开始，分别交替运行。在这里，就是在不同的时间点开始进行下载和渲染，并相互交替运行的。

如果该浏览器在一个多核处理器上运行，此时下载文件的组件和渲染 HTML 的组件可能会在不同的核上同时运行。这称之为并行。

上一张图来看并发和并行的区别：

并行不一定会加快运行速度，因为并行运行的组件之间可能需要相互通信。在我们浏览器的例子里，当文件下载完成后，应当对用户进行提醒，比如弹出一个窗口。于是，在负责下载的组件和负责渲染用户界面的组件之间，就产生了通信。在并发系统上，这种通信开销很小。但在多核的并行系统上，组件间的通信开销就很高了。所以，并行不一定会加快运行速度！

3.4：再次强调：并发不是并行！！！

并发主要由切换时间片来实现"同时"运行，并行则是直接利用多核实现多线程的运行，go 可以设置使用核数，以发挥多核计算机的能力。

3.5：并发和并行的总结

A. 多线程程序在一个核的 cpu 上运行，就是并发。

B. 多线程程序在多个核的 cpu 上运行，就是并行。

四、扯个本文章标题的题外话：Go（Golang）语言对并发的支持

Go 编程语言原生支持并发。Go 语言的并发通过 goroutine（协程） 特性完成。goroutine 类似于线程，但是可以根据需要创建多个 goroutine 并发工作。goroutine 是由 Go 语言的运行时调度完成，而线程是由操作系统调度完成。

Go 语言还提供 channel 在多个 goroutine （协程） 间进行通信。goroutine 和 channel 是 Go 语言秉承的 CSP（Communicating Sequential Process）并发模式的重要实现基础。

goroutine（协程） 奉行通过通信来共享内存，而不是共享内存来通信。

4.1、进程和线程：

A. 进程是程序在操作系统中的一次执行过程，系统进行资源分配和调度的一个独立单位。即：一个运行中的程序，就是进程。

B. 线程是进程的一个执行实体,是 CPU 调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位。

C. 一个进程可以创建和撤销多个线程；同一个进程中的多个线程之间可以并发执行。

4.2、协程和线程：

协程：独立的栈空间，共享堆空间，调度由用户自己控制，本质上有点类似于用户级线程，这些用户级线程的调度也是自己实现的。

线程：一个线程上可以跑多个协程，协程是轻量级的线程。

goroutine 只是由 go 官方实现的超级"线程池"。

每个实力 4~5KB 的栈内存占用和由于实现机制而大幅减少的创建和销毁开销是 Go 高并发的根本原因。