【プログラミング入門】並行と並列の違いを理解する

プログラミング学習で躓くポイントの一つとして、「並列プログラミング」があります。
「並行」と「並列」は字面が似ているので、同じような意味…と思っていましたが実は違いました。

あるとき僕は気づいたんです。
仕事で進捗報告をするときに「案件Aと案件Bを並行して進めています。」とは言うけど
「案件Aと案件Bを並列して進めています。」とは言ってないということを。
ここにヒントがあったのです。

ということでこの記事では、上図を例に並行処理と並列処理の違いについて説明していこうと思います。

逐次処理とは

並行処理と並列処理の違いについて説明する前に逐次処理について説明します。
逐次処理とは「タスクを順番に実行する」という意味です。
最初に実行したタスクが完了してからでないと、次のタスクを開始することができません。

解説

シングルコア・シングルスレッドでタスクを処理する場合、逐次処理になります。

以下のように、タスク1~3は、５つの作業に分割でき、作業1～5まで完了するとそのタスクが完了したと考えたとき、逐次処理は次のようにイメージできます。
（※各作業の所要時間は5分とする。）

並行とは英語でconcurrentといいます。

ある時点では１つの作業しかしていないが、タスク1とタスク2の作業を交互に進めることによって、2つのタスクが進行しているように見えています。
1日という単位の中では2つのタスクが論理的に同時に進行している状態と言えます。
これを並行といいます。

解説

シングルコア・マルチスレッドでタスクを処理する場合、並行処理になります。

以下のように、タスク1~3は、５つの作業に分割でき、作業1～5まで完了するとそのタスクが完了したと考えたとき、並行処理は次のようにイメージできます。
（※各作業の所要時間は5分とする。）

注意

シングルコアの場合、スレッド切り替えが発生した分、パフォーマンスが悪化する可能性もあるため、必ずしも早くなるとは限りません。

並列とは英語でparallelといいます。

どの時点においても、タスク1とタスク2が同時に進行していることになります。
1日という単位の中では2つのタスクが物理的に同時に進行している状態と言えます。
これを並列といいます。

解説

マルチコア・マルチプロセスでタスクを処理する場合、並列処理になります。

以下のように、タスク1~3は、５つの作業に分割でき、作業1～5まで完了するとそのタスクが完了したと考えたとき、並列処理は次のようにイメージできます。
（※各作業の所要時間は5分とする。）