Multithreading срещу Multiprocessing – Разлика между тях

Ключова разлика между многопоточност и многопроцесорна обработка

  • Многопроцесорната система има повече от два процесора, докато Multithreading е техника за изпълнение на програма, която позволява на един процес да има множество кодови сегменти
  • Многопроцесорната обработка подобрява надеждността на системата, докато в многонишковия процес всяка нишка работи успоредно една на друга.
  • Многопроцесорността ви помага да увеличите изчислителната мощност, докато многонишковостта ви помага да създавате изчислителни нишки на един процес
  • При мултипроцесирането създаването на процес е бавно и зависи от ресурсите, докато при мултипрограмирането създаването на нишка е икономично във времето и ресурсите.
  • Multithreading избягва пиклинг, докато Multiprocessing разчита на декапиране на обекти в паметта за изпращане към други процеси.
  • Мултипроцесорната система отнема по-малко време, докато обработката на задания отнема умерено време.

Какво е многопроцесорна обработка?

Многопроцесорната система има повече от два процесора. Централните процесори се добавят към системата, което помага да се увеличи изчислителната скорост на системата. Всеки процесор има свой собствен набор от регистри и основна памет.

Въпреки това, тъй като всеки процесор е отделен, може да се случи един процесор да няма какво да обработва. Единият процесор може да не работи, а другият да е претоварен със специфичните процеси. В такъв случай процесът и ресурсите се споделят динамично между процесорите.

Какво е Multithreading?

Многопоточността е техника за изпълнение на програма, която позволява на един процес да има множество кодови сегменти (като нишки). Той също така работи едновременно в „контекста“ на този процес. Многонишковите приложения са приложения, които имат две или повече нишки, които се изпълняват едновременно. Следователно, той е известен също като паралелност.

Характеристики на мултипроцесорността

Ето основните характеристики на многопроцесорната обработка:

  • Мултипроцесорите се класифицират според начина, по който е организирана тяхната памет.
  • Многопроцесорността подобрява надеждността на системата
  • Мултипроцесирането може да подобри производителността чрез разлагане на програма на паралелни изпълними задачи.

Характеристики на многопоточността

Ето важните аспекти на многопоточността:

  • В многонишковия процес всяка нишка върви успоредно една на друга.
  • Нишките не ви позволяват да отделите областта на паметта. Следователно спестява памет и предлага по-добра производителност на приложението

Разлика между многопроцесорна и многонишкова обработка

Ето важните разлики между Multithreading и Multiprocessing

Разлика между многопроцесорна и многонишкова обработка

Параметър многопроцесорна Многопоточност
Basic Многопроцесорната обработка ви помага да увеличите изчислителната мощност. Многонишковостта ви помага да създавате изчислителни нишки на един процес, за да увеличите изчислителната мощност.
Изпълнение Позволява ви да изпълнявате множество процеси едновременно. Множество нишки на един процес се изпълняват едновременно.
Превключване на процесора В Multiprocessing процесорът трябва да превключва между множество програми, така че да изглежда, че множество програми работят едновременно. При многопоточност процесорът трябва да превключва между множество нишки, за да изглежда, че всички нишки работят едновременно.
Създаване Създаването на процес е бавно и зависи от ресурсите. Създаването на нишка е икономично като време и ресурс.
Класификация Многопроцесорната обработка може да бъде симетрична или асиметрична. Многонишковостта не е класифицирана.
памет Мултипроцесорът разпределя отделна памет и ресурси за всеки процес или програма. Многонишковите нишки, принадлежащи към един и същ процес, споделят същата памет и ресурси като тази на процеса.
Обекти за ецване Многонишковостта избягва мариноването. Многопроцесорната обработка разчита на избиране на обекти в паметта за изпращане към други процеси.
Програма Многопроцесорната система позволява изпълнението на множество програми и задачи. Многонишковата система изпълнява множество нишки от един и същи или различни процеси.
Отнема време Less отнема време за обработка на заданието. Отнема умерено количество време за обработка на задание.

Предимство на многопроцесорната обработка

Ето минусите/плюсовете на Multiprocessing:

  • Най-голямото предимство на многопроцесорната система е, че ви помага да свършите повече работа за по-кратък период.
  • Кодът обикновено е ясен.
  • Възползва се от множество процесори и ядра
  • Помага ви да избегнете ограниченията на GIL за CPython
  • Премахнете примитивите за синхронизиране, освен ако не използвате споделена памет.
  • Дъщерните процеси са предимно прекъсваеми/убиваеми
  • Помага ви да свършите работата за по-кратък период.
  • Тези видове системи трябва да се използват, когато е необходима много висока скорост за обработка на голям обем данни.
  • Многопроцесорните системи спестяват пари в сравнение със системите с един процесор, тъй като процесорите могат да споделят периферни устройства и захранвания.

Предимство на многопоточността

Ето плюсовете/предимствата на многопоточността:

  • Нишките споделят едно и също адресно пространство
  • Нишките са леки, което има малък отпечатък от паметта
  • Цената на комуникацията между нишките е ниска.
  • Достъпът до състоянието на паметта от друг контекст е по-лесен
  • Позволява ви лесно да създавате отзивчиви потребителски интерфейси
  • Идеална опция за I/O-свързани приложения
  • Отнема по-малко време за превключване между две нишки в споделената памет и време за прекратяване
  • Нишките се стартират по-бързо от процесите и също така са по-бързи при превключване на задачи.
  • Всички нишки споделят пул памет на процеси, което е много полезно.
  • Отнема по-малко време за създаване на нова нишка в съществуващия процес, отколкото за нов процес

Недостатък на многопроцесорната обработка

Тук са минуси/недостатъци при използване на многопроцесорна операционна система

  • IPC (Inter-Process Communication) е доста сложен с повече режийни разходи
  • Има по-голям отпечатък на паметта

Недостатък на многопоточността

Ето минуси/недостатъци на използването на многонишкова система:

  • Многонишковата система не е прекъсваема/убиваема
  • Ако не следвате опашка от команди и модел на изпомпване на съобщения, тогава е необходимо ръчно използване на синхронизация, което става необходимост
  • Кодът обикновено е по-труден за разбиране и увеличава потенциала за състезателни условия, които се увеличават драстично