分散、高同時実行性、マルチスレッドを区別できますか?

これら 3 つの単語を見ると、分散 = 高い同時実行性 = マルチスレッドと考える人が多いのではないでしょうか。

面接官が、高同時実行システムを解決するためにどのような方法を使用できるか、または分散システムは一貫性の問題をどのように解決するかを尋ねたとき、あなたは混乱しますか?

実際、初めてこれらに接した人の多くは、いわゆる分散型高同時実行システムは多数のユーザーが同時にアクセスできるシステムであり、マルチスレッドの使用によってシステムの同時実行機能を提供できると誤解して、この 3 つを混同しています。実際、この 3 つは常に一緒に存在していますが、焦点は異なります。

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何が配布されますか?

分散はむしろ概念であり、単一の物理サーバーの容量とパフォーマンスのボトルネックの問題を解決するために使用される最適化方法です。この分野には、分散ファイルシステム、分散キャッシュ、分散データベース、分散コンピューティングなど、解決すべき問題が数多くあります。Hadoop、Zookeeper、MQ などの用語はすべて分散に関連しています。概念的には、分散実装には 2 つの形式があります。

水平拡張: 1 台のマシンでトラフィックを処理できない場合は、マシンを追加してトラフィックをすべてのサーバーに均等に分割し、すべてのマシンが同等のサービスを提供できるようにします。

垂直分割: フロントエンドに複数のクエリ要件がある場合、1 台のマシンですべてを処理することはできません。異なる要件を異なるマシンに分散できます。たとえば、マシン A は残りのチケットの問い合わせのリクエストを処理し、マシン B は支払いのリクエストを処理します。

高い同時実行性とは何ですか?

分散と比較すると、高並行性は問題解決に重点を置いており、同時に行われるボリュームの量を反映します。たとえば、オンラインライブブロードキャストサービスは、数万人が同時に視聴できます。

高い同時実行性は、同時トラフィックを異なる物理サーバーに分割できる分散テクノロジによって解決できます。しかし、これ以外にも、キャッシュ システムの使用、すべての静的コンテンツを CDN に配置するなど、最適化方法は数多くあります。マルチスレッド技術を使用して、サーバーのサービス容量を最大化することもできます。

マルチスレッドとは何ですか?

マルチスレッドとは、ソフトウェアまたはハードウェアから複数のスレッドの同時実行を実装する技術を指します。これは、CPU が複数のプロセスをスケジュールして、それらのプロセスが同時に実行されているように見えるようにする (実際には交互に実行される) という問題を解決することです。

これらの概念の中で、マルチスレッドが解決する問題は最も明確であり、その手段も比較的単純です。基本的に、遭遇する最大の問題はスレッドの安全性です。 JAVA 言語では、高品質のマルチスレッド コードを書くために、JVM メモリ モデル、命令の並べ替えなどを深く理解する必要があります。

要約すると:

• 分散とは、物理リソースの観点から、異なるマシンを 1 つに統合して外部サービスを提供することを意味します。技術的な範囲は非常に広く、難易度も非常に高いです。この基盤により、高同時実行性と高スループットのシステムを簡単に構築できます。
• 高い同時実行性は、ビジネスの観点から見たシステムの機能を表します。高い同時実行性は、分散方式、キャッシュ、CDN、そしてもちろんマルチスレッドによって実現できます。
• マルチスレッドは、プログラミング言語を使用して CPU のスケジューリング機能を最大限に活用する方法に重点を置いています。

分散型で高度な並行システムには、多数の概念と知識ポイントが関係します。体系的な学習がなければ、概念が混同され、不明瞭になりやすく、面接や実際の仕事で困難が生じます。