「并行」和「并发」

从中文字面上还是挺难区分「并行」和「并发」的，两者都带着一个「并」，似乎是个同义词。而在计算机科学中，「并行」和「并发」完全是两个不同的概念。两者并非互斥，也有相关联，但含义绝不可混淆。

英文辨析

「并行」的英文是 parallel，「并发」的英文是 concurrent。有意思的是，台湾将前者翻译成「平行」，后者翻译成「并行」。可见中文翻译基本是词不达意的。要区分两者还需从英文原文着手。

Parallel

parallel 的中文直译为「平行」。英文解释为：

(of lines, planes, surfaces, or objects) side by side and having the same distance continuously between them.

parallel 强调的是 side by side，本意是个空间概念，在计算机科学中借用了这个词，引申并赋予了时间上的含义。

Concurrent

concurrent，即 con-current，是个合成词，其中 con- 是拉丁语前缀，表示with、together，中文意思是「共同」、「一起」、「互相」；而 current 则表示「当前」、「现在」。英文解释为：

existing, happening, or done at the same time.

concurrent 的中文直译为「同时」，是个时间概念。而台湾将其翻译成「并行」似乎也没什么问题。

计算机科学中的含义

很多开发者经常将「并发计算」和「并行计算」两者混淆。他们虽然有相似之处，但是使用的场景并不相同。

Parallel computing

「并行计算」的同时性是物理上的，是指系统拥有多个计算单元，比如：多内核、多CPU、多主机，而多个计算单元可以同时运行不同的任务。和「并行计算」相对应的是「串行计算」。

并行计算中，有时任务会被分解成多个可以独立处理的子任务，并在完成后合并得到最终结果。所以 MapReduce 也属于并行计算的范畴。

Concurrent computing

「并发计算」的同时性是逻辑上的。「并发计算」使用「时间片」技术实现「虚拟并行计算」。它可以是并行的，也可以是非并行的。

使用协程、线程、进程都可以实现「并发计算」，而并不需要多个CPU内核。

总结

「并行」和「并发」都有同时运行任务的意思，但是两者侧重点不同。前者表示多个计算单元同时执行任务，后者表示任务被设计成可以交替执行。

此外，两者「同时」的含义也不同。「同时」是个比较泛泛的概念，可以指「同一时间点」，也可以指「同一时间段」。比如「他上学期同时加入棒球社和足球社」。这里的「同时」并非说「他」有分身之术，可以同时出现在棒球场和足球场，而是指在「上学期」这个时间段内，他既打棒球，又踢足球。「并发」定义里的「同时」也差不多是这个意思。

举个例子，假设我需要吃完100碗面条，对于「并发计算」来说，在只有一个人吃面的情况下，如果并发数是10，那么吃面人可以挑出10碗面，每碗吃一口，轮流着吃。这样过了一段时间，看起来10碗面都减少了，就好像10碗面同时在被吃一样。当然也可以再安排几个人一起吃，不过这并不是重点，重点在于吃法。一口一口吃面相当于时间片（timeslice），吃一口换一碗面相当于上下文切换（context switch）。而对于「并行计算」来说，那就至少安排两个吃面人，他们可以每碗轮流吃一口，也可以专心致志吃其中一碗面，甚至还可以安排三个吃面人，一个人专门负责吃浇头、一个人专门负责喝汤、一个人专门负责吃面。重点在于有多个人在吃，而吃面的方式并不重要。