Аспект | Асинхронное программирование | Потоки (Threads) | Мультипроцессорная обработка (Multiprocessing) |
---|---|---|---|
Параллелизм | Псевдо-параллелизм (Concurrent) на одном ядре | Псевдо-параллелизм (Concurrent) на одном ядре | Истинный параллелизм (Parallel) на разных ядрах |
Реализация | Однопоточная, управляемое циклом событий (event loop) | Потоки внутри одного процесса | Отдельные процессы |
Обмен данными | Общие переменные с осторожностью (единый процесс) | Общие переменные, блокировки (GIL в Python) | Каналы, очереди, общая память (менее тривиально из-за отдельных адресных пространств) |
Переключение контекста | Быстрое, на уровне корутин/функций | Быстрое, на уровне ядра ОС | Медленнее, на уровне процессов ОС |
Использование CPU | Простаивает во время ожидания ввода/вывода | Блокируется во время ожидания ввода/вывода | Полностью использует доступные ядра CPU |
Лучшие сценарии | Ввод/вывод-связанные задачи (сеть, файлы) | Задачи, где блокируется только один поток (хоть и с GIL) | Вычислительно-интенсивные задачи |
Пример | Ожидание ответа от сервера | Фоновое сохранение файла | Параллельная обработка больших данных |
Асинхронное программирование в Python основано на asyncio
и позволяет управлять множеством операций ввода/вывода эффективно в одном потоке. Вместо того чтобы блокироваться, функция "приостанавливается" и передает управление циклу событий, который может выполнять другие задачи, пока операция не завершится.
Потоки работают внутри одного процесса и делят общее адресное пространство памяти. Однако в CPython существует Global Interpreter Lock (GIL), который фактически не позволяет нескольким потокам выполнять код на Python одновременно на разных ядрах CPU. Поэтому потоки более полезны для задач, связанных с вводом/выводом, где освобождается GIL во время ожидания. Для CPU-bound задач GIL становится бутылочным горлышком.
Мультипроцессорная обработка запускает независимые процессы с собственными адресными пространствами памяти. Каждый процесс имеет
Аспект | Асинхронное программирование | Потоки (Threads) | Мультипроцессорная обработка (Multiprocessing) |
---|---|---|---|
Параллелизм | Псевдо-параллелизм (Concurrent) на одном ядре | Псевдо-параллелизм (Concurrent) на одном ядре | Истинный параллелизм (Parallel) на разных ядрах |
Реализация | Однопоточная, управляемое циклом событий (event loop) | Потоки внутри одного процесса | Отдельные процессы |
Обмен данными | Общие переменные с осторожностью (единый процесс) | Общие переменные, блокировки (GIL в Python) | Каналы, очереди, общая память (менее тривиально из-за отдельных адресных пространств) |
Переключение контекста | Быстрое, на уровне корутин/функций | Быстрое, на уровне ядра ОС | Медленнее, на уровне процессов ОС |
Использование CPU | Простаивает во время ожидания ввода/вывода | Блокируется во время ожидания ввода/вывода | Полностью использует доступные ядра CPU |
Лучшие сценарии | Ввод/вывод-связанные задачи (сеть, файлы) | Задачи, где блокируется только один поток (хоть и с GIL) | Вычислительно-интенсивные задачи |
Пример | Ожидание ответа от сервера | Фоновое сохранение файла | Параллельная обработка больших данных |
Асинхронное программирование в Python основано на asyncio
и позволяет управлять множеством операций ввода/вывода эффективно в одном потоке. Вместо того чтобы блокироваться, функция "приостанавливается" и передает управление циклу событий, который может выполнять другие задачи, пока операция не завершится.
Потоки работают внутри одного процесса и делят общее адресное пространство памяти. Однако в CPython существует Global Interpreter Lock (GIL), который фактически не позволяет нескольким потокам выполнять код на Python одновременно на разных ядрах CPU. Поэтому потоки более полезны для задач, связанных с вводом/выводом, где освобождается GIL во время ожидания. Для CPU-bound задач GIL становится бутылочным горлышком.
Мультипроцессорная обработка запускает независимые процессы с собственными адресными пространствами памяти. Каждый процесс имеет
Register or sign in to get access to full answers for all questions from the question bank.