Was ist der Unterschied zwischen Multithreading und Multiprocessing?

Multithreading und Multiprocessing sind zwei Ansätze für die parallele Ausführung von Aufgaben, unterscheiden sich jedoch im Niveau und in der Organisation.

• Multithreading ist die Ausführung mehrerer Threads innerhalb eines Prozesses. Threads teilen sich den Speicher und die Ressourcen des Prozesses, was den Datenaustausch erleichtert, aber Synchronisation erfordert, um Konflikte zu vermeiden. Multithreading ist effektiv für Aufgaben, bei denen mehrere Operationen gleichzeitig mit gemeinsamem Zustand ausgeführt werden müssen.

• Multiprocessing bedeutet, mehrere unabhängige Prozesse zu starten, jeder mit eigenem Speicher und Ressourcen. Prozesse sind voneinander isoliert, was die Stabilität und Sicherheit erhöht, aber der Datenaustausch zwischen ihnen ist komplexer (über IPC — Interprozesskommunikation).

Beispiel:

• In Python implementiert das Modul threading Multithreading, aber aufgrund des GIL (Global Interpreter Lock) bieten Threads nicht immer eine Leistungssteigerung bei CPU-intensiven Aufgaben.
• Das Modul multiprocessing startet mehrere Prozesse, um den GIL zu umgehen und mehrere CPU-Kerne effizient zu nutzen.

Daher eignet sich Multithreading besser für Aufgaben mit intensiver Ein- und Ausgabe, während Multiprocessing für CPU-intensive Berechnungen geeignet ist.