并发和并行的区别是什么？

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并发和并行的区别是什么？

结论先行：并发（concurrency）是任务在时间上重叠推进的结构，并行（parallelism）是任务在同一时刻真正同时执行的能力。一句话记法：并发是"看起来同时在跑"，并行是"确实同时在跑"；并发靠设计，并行靠硬件。

1. 对比表

维度	并发	并行
定义	多个任务交替推进，宏观上同时	多个任务在同一时刻同时执行
硬件前提	单核即可	必须多核 / 多 CPU
关注点	任务编排、状态共享、响应性	吞吐量、计算加速比
典型手段	多线程、事件循环、协程、异步回调	多进程、多线程绑核、并行流、SIMD
瓶颈	上下文切换、锁竞争	核数、内存带宽、串行部分
生活类比	一个人轮流接三个电话	三个人各接一个电话

2. 时间线视角

单核并发（交替执行，任一时刻只有一个在跑）
CPU ──[A][B][A][C][B][A]──▶ 时间
       ↑ 切换点，每次都要保存/恢复上下文

双核并行（同一时刻两个任务都在跑）
CPU0 ──[A][A][A][A]──▶
CPU1 ──[B][B][B][B]──▶

并发解决的是"等待"问题：一个任务在等磁盘、等网络时，把 CPU 让给别的任务，别空转。并行解决的是"算力"问题：一份活拆给多个核同时算，缩短总耗时。

3. 代码上的区别

// 并发但不并行：单线程事件循环，任务交替推进
ExecutorService single = Executors.newSingleThreadExecutor();
single.submit(() -> handleRequest(1));   // 排队，逐个执行
single.submit(() -> handleRequest(2));

// 并行：CPU 有多核，任务才真正同时跑
int cores = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(cores);
IntStream.range(0, 8).parallel()         // 依赖 ForkJoinPool.commonPool
         .forEach(this::heavyCompute);   // 核数 < 8 时，必然有任务排队

关键点：线程数大于核数时，多出来的线程只是在并发，不是在并行。newFixedThreadPool(200) 在 8 核机器上并不会让 CPU 密集任务快 25 倍，只会多出 200 份上下文切换开销。

4. 什么时候该用哪个

任务特征	更该关注	理由
IO 密集（RPC、DB、文件）	并发	线程大部分时间在等，多开线程能提高利用率
CPU 密集（加解密、压缩、计算）	并行	只有核数能带来加速，线程数≈核数
需要快速响应用户	并发	长任务不能阻塞短任务
批处理大数据	并行	追求总耗时最短

5. 常见追问

追问一：并发一定比串行快吗？ 不一定。任务很短、竞争很激烈时，创建线程和上下文切换的开销可能超过任务本身。压测里经常出现"线程数从 8 加到 64，QPS 反而下降"，这就是切换与锁竞争吃掉了收益。

追问二：并行加速有上限吗？ 有，阿姆达尔定律（Amdahl's Law）：若串行部分占比为 s，则无论多少核，加速比上限是 1/s。一个 10% 串行的任务，理论上最多快 10 倍。

追问三：Java 的并行流有什么坑？ 并行流共用 ForkJoinPool.commonPool()，默认大小是 核数 - 1。在 Web 请求里用并行流做阻塞 IO，会把公共池占满，拖慢同一 JVM 里所有其他并行流；而且它默认走同一个线程池，无法做隔离。阻塞型任务应该自己建池，不要用 parallelStream。

6. 判断流程

任务能否拆成互不依赖的子任务？
├── 不能 → 只能做并发：用队列 + 工作线程，先解决"等"的问题
└── 能 → 子任务主要在等 IO 还是在算 CPU？
    ├── 等 IO → 并发：线程数可远大于核数，但要设上限保护下游
    └── 算 CPU → 并行：线程数≈核数，并确认串行部分占比不高

追问四：单核机器上写多线程还有意义吗？ 有。单核上多线程只能并发，但一个线程阻塞在 IO 上时，其他线程能继续用 CPU，整体吞吐依然提升。只是此时线程数超过 2~3 倍核数就开始净亏。

追问五：分布式系统里说的"高并发"指什么？ 指的是大量请求同时到达时的处理能力（QPS、P99），它同时依赖并发（IO 复用、异步）与并行（多核、多实例）。单机讨论并发模型，集群讨论水平扩展，两者不能混为一谈。

小结

并发是结构（怎么把任务拆开、交错推进），并行是执行（同时占用多个核）。面试里最容易被追问的一句是："IO 密集靠并发提利用率，CPU 密集靠并行缩耗时"——把这句话和线程数≈核数的事实绑在一起，基本就答全了。

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