Что такое конкурентность в контексте программирования?

Конкурентность в программировании — это способность системы обрабатывать множество задач (или потоков выполнения) таким способом, что они кажутся выполняющимися одновременно. Это достигается за счет переключения между задачами, а не их строго последовательного выполнения.

Конкурентность не означает истинное параллельное выполнение, которое требует мультипроцессорной среды. Конкурентность — это скорее способ структурирования программы, который позволяет эффективно использовать доступные ресурсы (например, ожидание ввода-вывода).

В Python основные механизмы для реализации конкурентности:

• Потоки (Threads): Используют стандартные потоки операционной системы внутри одного процесса. Подвержены GIL (Global Interpreter Lock), который ограничивает истинное параллельное выполнение вычислительно-интенсивных задач на многоядерных процессорах. Хорошо подходят для задач, связанных с вводом-выводом (сетевые запросы, работа с файлами).
• Процессы (Processes): Создают отдельные процессы операционной системы, каждый со своим адресным пространством. Обходят GIL, позволяя истинное параллельное выполнение вычислительно-интенсивных задач. Требуют больше ресурсов и сложнее для обмена данными между процессами.
• Асинхронное программирование (Asyncio): Использует один поток выполнения для неблокирующего ввода-вывода. Основано на кооперативной многозадачности, где задачи явно "отдают" управление другим задачам, ожидая завершения операции ввода-вывода. Эффективно для высоконагруженных приложений с большим количеством долгих операций ввода-вывода.

Сравнение механизмов: