Was ist Parallelismus?

Parallelismus (Parallelism) ist die gleichzeitige Ausführung mehrerer Aufgaben oder Teile einer Aufgabe, meist unter Verwendung mehrerer Prozessor-Kerne oder separater Recheneinheiten. Ziel ist es, die Gesamtzeit der Programmausführung zu verkürzen.

In .NET werden für die Implementierung von Parallelismus verwendet:

• Task Parallel Library (TPL): Hochstufige Bibliothek für parallele Operationen.
• Parallel LINQ (PLINQ): Parallelisierung von LINQ-Abfragen.
• Manuelle Arbeit mit Threads (Threads): Niedrigstufige Kontrolle über die Erstellung und Verwaltung von Threads.

Beispiel für die Verwendung von TPL:

// Beispiel einer einfachen parallelen Schleife
Parallel.For(0, 1000, i =>
{
    // Führen Sie eine Operation für jedes i parallel aus
    Console.WriteLine($"Iteration {i} auf Thread {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
    Thread.Sleep(10); // Arbeitssimulation
});

Hauptunterschiede zur Nebenläufigkeit (Concurrency):

Parameter	Parallelismus (Parallelism)	Nebenläufigkeit (Concurrency)
Ziel	Beschleunigung der Ausführung durch gleichzeitige Arbeit	Verwaltung mehrerer Aufgaben, die gleichzeitig (oder nicht) laufen können
Erfordert	Mehrere Kerne (oder Geräte) für echten Parallelismus	Mehrere Threads, die auf einem Kern wechseln können
Fokus	Ausführung einer Aufgabe schneller (aufgeteilt in Teile)	Verwaltung und Koordination mehrerer unabhängiger Aufgaben

Parallelismus ist besonders effektiv für Aufgaben mit hoher Rechenlast (CPU-bound), die in unabhängige Teilaufgaben zerlegt werden können.