Async Programming vs Parallel Programming

🔴 Context Switch

- 사전적 정의 :  CPU가 현재 작업 중인 프로세스에서 다른 프로세스로 넘어갈 때 지금까지의 프로세스의 상태를 저장하고, 새 프로세스의 저장된 상태를 다시 적재하는 작업을 Context Switch(문맥 교환)이라 한다.

싱글 thread 일 때 cpu가 3개의 프로그램을 실행하고 있다고 하면, 아주 잠깐동안 1개를 실행하고, 멈추고, 다른 1개를 실행하고 멈추고를 하다보면 사람의 눈에는 3개의 프로그램이 동시에 돌아가는 것처럼 보이게 만들어 주는 기능이다.

🟣 async 와 parallel => concurrency

여러 작업을 동시에 처리하는 방법으로, 이 두 가지 개념은 서로 다른 목적과 기법을 사용하지만 동시성을 실현한다는 공통점이 있다.

🟠 Async Programming

- 비동기 프로그래밍

작업을 독립적으로 실행하고, 해당 작업이 완료되는 것을 기다리지 않고, 다음 작업으로 진행할 수 있는 방식.

I/O 작업, 네트워크 통신, 사용자 인터페이스와 같이 대기 시간이 길거나 결과를 즉시 얻을 수 없는 경우에 사용한다.
이 경우, 작업 완료를 기다리는 동안 다른 작업을 계속 처리가 가능해지기에 전체 프로그래의 성능이 향상된다.
프로그램의 실행 흐름을 차단하지 않고 작업을 백그라운드에서 수행한다.

js에선 promise, 파이썬에선 asyncio 라이브러리 가 있다.

🟡 Parallel Programming

- 병렬 프로그래밍

여러개의 프로세스 또는 스레드를 사용하여 여러 작업을 수행하는 방식이다.
작업이 독립적으로 수행될 수 있고, 서로 간섭하지 않는 경우에 적합하다.

A와 B 라는 작업이 있을 때, 어떤 순서로 execute 되는 지 모르기에, 버그없는 코드 짜기가 힘들고, 디버그도 힘들어진다.

🟢 차이점

비동기 프로그래밍은 프로그램의 반응성 향상을, 병렬 프로그래밍은 프로그램의 실행 시간 단축 및 리소스 최적화를 목표로 한다.

비동기 프로그래밍은 작업의 독립적인 실행을 관리, 병렬 프로그래밍은 작업을 동시에 실행.

/	비동기	병렬
목적	프로그램 반응성 향상	프로그램 실행 시간 단축 / 리소스 최적화
동시성	작업의 독립적인 실행	작업을 동시에 실행
자원 활용	단일 프로세서 및 코어에서 최적화	여러 프로세서 및 코어에 분산 및 실행

🟤 결론

병렬 프로그래밍은 프로그램 성능적인 측면에선 좋을 수 있으나, 개발자에겐 힘들어진다. 피할 수 있으면 피하는 게 좋지만

병렬 프로그래밍이 꼭 필요한 순간도 있다.