从并发编程（语言）中受益？

Question

最近我正在尝试深入了解并发编程领域。一开始，我认为多核处理器的唯一原因是提高程序性能。但现在我不再确定了...

考虑到大多数语言编写多线程程序都很困难，许多人倾向于推荐专门设计的语言，如Erlang或Clojure作为并发计算的首选语言。当然，Erlang使编写并发程序更容易，但这值得吗？

我查阅了 shootout 上一些 Erlang 程序（是的，我知道微基准测试并不能说明太多...），惊讶地发现许多单核 C 程序甚至比四核 Erlang 程序表现更好。

那么我的问题是，像 Erlang、Clojure 等语言的优势是什么？当 C / Java 的单核程序速度更快时，为什么我要使用这种易于编写多核程序的语言？

（我忘了提及，这些问题只涉及多核机器，分布式计算是另一回事，我可以看出 Erlang 在这里的优势）

- Moe

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两个值得观看的视频链接：http://www.infoq.com/presentations/Value-Identity-State-Rich-Hickey 和 http://www.infoq.com/presentations/An-Introduction-to-Clojure-Time-Model。我原本打算将它们作为更长回答的一部分发布，但当我正在撰写时，有人关闭了问题（感谢你们……）。 - mikera

并发通常只在更大更复杂的项目中成为问题。线程锁定的问题很容易导致程序减速或根本无法正确工作。此外，多线程并不适用于所有领域的速度增加。这可能解释了C语言在微基准测试中的优势。 - NielsK

@Moe - Erlang FAQ提供了非常合理的答案 - 请参阅“1.3 Erlang特别适用于哪些应用程序？”- http://www.erlang.org/faq/introduction.html#id50265 - 和“1.4 Erlang不特别适用于哪些问题？”http://www.erlang.org/faq/introduction.html#id49866 - igouy

谢谢回答，我觉得这一定与多核心有关，并且编写代码的复杂性也是原因之一。 - Moe

当Erlang在实际应用中胜过C++：http://www.slideshare.net/Arbow/comparing-cpp-and-erlang-for-motorola-telecoms-software 你说得对，微基准测试也有其缺陷;-) - Hynek -Pichi- Vychodil

Answer 1

正如大部分好的答案一样，它取决于你要做什么，特别是硬件方面。目前有一些不错的机器可用，配备了32个或更多的 CPU。要利用所有这些CPU，需要以下两种方式之一：

1. 用所选语言编写多线程程序； 2. 编写单线程程序并运行许多实例，这些实例以某种方式进行通信（以划分工作负载）来解决您的问题。

通常情况下，第一种方式比第二种方式容易得多。

如果您看一下“硬件的未来”，似乎趋势是向更多的 CPU 而不是更快的 CPU 发展。因此，假设 ParaCCC（虚构语言）比 C 慢10倍，但是您有一台可以利用 ParaCCC （对于我们的问题）的512个 CPU 的机器。理论上，ParaCCC 程序将比 C 程序快51倍，而无需重写。此外，C 通常不以其上市时间闻名，而这些新语言又能炫耀另一个特点。

此外，您可能没有考虑到，大多数进行任何量的 I/O 的程序最终都会成为多线程的，因为您倾向于为 I/O 和处理使用不同的线程，而且您不希望一个缓慢的客户端拖慢您的速度（显然，C 可以做到这一点，但线程模型通常更美观）。

关于 Erlang，我在这里问了一个相关的问题：多少个 CPU 之后 Erlang 比单线程 Java 更快，其中的答案具有更多的细节和类似的论证。

- DaveC

Answer 2

Clojure是一个非常好的选择，特别是在权衡方面。它不像Erlang那样对你施加很多限制，事实上，如果你喜欢，你可以总是以一种可变的命令式风格（虽然更丑陋）重写需要更高性能的部分，从而获得Java的速度。然而，正确性和并发保证为您解决了任何足够复杂的问题提供了比C和Java更快的上市时间，我们都知道开发人员的时间比硬件成本更有价值。

Clojure的理念是构造（不可变性、事务）使您更容易地理解并发。

- gtrak