並行処理とは？
並行処理（へいこうしょり）とは、コンピュータが同時に複数の仕事をこなすための技術や方法のことを指します。これにより、処理効率が上がり、時間を短縮することが可能となります。普段私たちが使っているアプリケーションやソフトウェアが、どのようにして大量のデータを短時間で処理しているのかを理解するための基本的な知識です。
並行処理の基本的な考え方
並行処理は、ある作業を複数の作業に分けて処理することです。たとえば、あなたが料理を作るときに、野菜を切りながら同時にお湯を沸かしたりしますね。このように、二つの作業を同時に行うことが、並行処理の基本です。
並行処理のメリット
| メリット | 説明 |
|---|---|
| 効率的な時間の利用 | 複数の作業を同時に行うことで、時間を節約できる。 |
| 処理能力の向上 | コンピュータのCPUを効果的に活用し、パフォーマンスが向上する。 |
| レスポンスの向上 | ユーザーが待たされる時間が減るので、操作性が向上する。 |
並行処理とシリアル処理の違い
並行処理とよく対比されるのが「シリアル処理」です。シリアル処理は、一つの作業が終わってから次の作業を行う方法です。例えば、料理をするときに、まず野菜を全部切ってからお湯を沸かすという具合です。この場合、時間がかかることが多いです。
どのように使われるの？
並行処理は、私たちの生活でもいたるところで利用されています。例えば、オンラインゲームや動画ストリーミングサービスでは、複数のデータを同時に処理することで、スムーズな体験を提供しています。また、ビッグデータの分析など、膨大な情報を短時間で処理するための重要な技術でもあります。
まとめ
並行処理は、コンピュータが同時に複数の作業を効率よく行うための方法です。この技術を活用することで、私たちの生活はより快適に、そして迅速に進化していくのです。これからも並行処理の技術は、ますます重要になっていくでしょう。
マルチスレッド：複数の処理を同時に行うための技術で、プログラムの中で同時に動くスレッド（軽量なプロセス）のことを指します。これにより、CPUのリソースを効率的に活用できます。
非同期処理：処理を待たずに次の処理を進めることができる仕組みで、特にネットワーク通信やファイルの入出力などに利用されます。これにより、全体の処理時間を短縮することができます。
プロセス：コンピュータ上で実行されるプログラムのことです。プロセスは独立して動作し、それぞれが自身のメモリ空間やリソースを持っています。
負荷分散：複数の処理やサーバーに仕事を分配して、特定の処理やサーバーに負担がかからないようにする技術です。特に、ウェブサーバーでのトラフィック管理に使われます。
デッドロック：2つ以上のプロセスが互いにリソースを待っているために、まったく進むことができなくなった状態を指します。これを回避するためには、適切なリソース管理が必要です。
スケーラビリティ：システムが処理能力を増加させることができる能力を指します。並行処理によって、処理件数が増えてもシステム全体のパフォーマンスを維持できることが求められます。
同期処理：ある処理が終わるまで次の処理を待つことを意味します。並行処理に対し、処理の順序が決まっている場合に使われます。
キュー：処理を待機させるためのデータ構造の一つで、先入れ先出し（FIFO）の形でデータを管理します。並行処理の際に、タスクを効率的に管理するために使用されることが多いです。
スレッドプール：予め作成されたスレッドの集合で、新しいタスクが来た際に効率的にスレッドを再利用するための方法です。これにより、スレッドの生成オーバーヘッドを減らすことができます。
タスク：特定の処理を行う単位で、通常はスレッドやプロセスが実行する仕事にあたります。並行処理では、複数のタスクを同時に処理することが重要です。
同時実行：複数のタスクが同時に進行することを指します。これにより、処理効率が向上します。
並列処理：複数の処理を同時に行う手法で、各処理が独立して進行します。コンピュータの複数のコアを活用することにより、高速化が図られます。
マルチスレッド：一つのプログラム内で複数のスレッド（実行単位）を使用し、同時に処理を行う技術です。
非同期処理：処理を行う際に、その結果を待たずに次の処理へ進む手法です。特にウェブアプリケーションなどでよく使用されます。
ジョブスケジューリング：複数の処理やタスクを効率的に管理し、並行して実行する際の計画や管理を行うことです。
並列処理：並列処理は、複数の処理を同時に実行する方法です。CPUのコアを活用して、タスクを分散させ、計算速度を向上させることができます。
スレッド：スレッドは、プロセス内で実行される処理の最小単位です。複数のスレッドを使うことで、プログラムがより効率的に並行処理を行えるようになります。
非同期処理：非同期処理は、ある処理を行っている間に別の処理を実行することを可能にします。時間がかかる処理をしている間にも、他の処理が行えるため、効率が良くなります。
マルチコアプロセッサ：マルチコアプロセッサは、複数のコアを持つCPUのことです。並行処理を行う際に、各コアが異なる処理を担当し、よりスムーズな運用が可能になります。
同期処理：同期処理は、ある処理が完了するまで次の処理を待つ方法です。特定のタスクが終わるのを待たなければならないため、並行処理に比べて効率が下がることがあります。
デッドロック：デッドロックは、並行処理において異なるスレッドやプロセスが互いにリソースを待ち続けている状態のことです。これにより、システム全体が停止してしまいます。
ロードバランシング：ロードバランシングは、リソースを効率的に利用するために、処理負荷を別のサーバやプロセスに分散させる手法です。これにより、並行処理の効率を高めることができます。
パラレルアルゴリズム：パラレルアルゴリズムは、並行処理を利用して問題を解決するためのアルゴリズムです。問題を分割して、それぞれを並行して処理することで、処理時間を短縮します。
並行処理の対義語・反対語
並行処理の対義語は？
並列処理の意味とは：基本から応用、技術的側面、未来の展望まで
並行処理（へいこうしょり） とは？ 意味・読み方・使い方 - goo辞書
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