concurrence

Les bases de la concurrence

• La concurrence permet l'augmentation de la performance des programmes par l'exploitation maximale des ressources matérielles.
• Elle nécessite une gestion efficace des ressources pour éviter les goulets d'étranglement.
• La synchronisation et la communication entre processus ou threads sont des défis importants.

 import threading  def process_line(line):     # Calculs complexes ici    pass  def read_and_process(file_path):    with open(file_path, 'r') as file:        lines = file.readlines()        threads = []        for line in lines:            thread = threading.Thread(target=process_line, args=(line,))            threads.append(thread)            thread.start()        for thread in threads:            thread.join()

Théories de la concurrence

Les théories de la concurrence en informatique sont fondamentales pour comprendre comment optimiser l'exécution des tâches multiples. La concurrence implique que plusieurs processus ou threads exécutent leurs instructions pratiquement en même temps, maximisant ainsi l'utilisation des ressources matérielles disponibles.

Modèles de concurrence

En informatique, plusieurs modèles de concurrence existent pour gérer l'exécution parallèle. Voici quelques-uns des plus courants :

• Modèle à threads : Permet l'exécution parallèle de plusieurs threads dans le même espace mémoire. Cela nécessite une gestion attentive pour éviter les conflits d'accès à des ressources partagées.
• Modèle d'event-driven : Basé sur la réaction aux événements, ce modèle est très utilisé pour les serveurs web afin de traiter des multiples requêtes sans blocage.
• Modèle d'acteurs : Utilise des acteurs autonomes qui communiquent par messages pour mener à bien des tâches distinctes de manière parallèle.

public class ExempleThreads {  public static void main(String[] args) {    Thread thread1 = new Thread(new Task());    Thread thread2 = new Thread(new Task());    thread1.start();    thread2.start();  }  static class Task implements Runnable {    public void run() {      System.out.println('Exécution du thread : ' + Thread.currentThread().getName());    }  } }

Exemples de concurrence en informatique

Explorer des exemples de concurrence en informatique vous aide à comprendre comment les tâches parallèles peuvent améliorer l'efficacité et la performance des systèmes. Différents langages de programmation et environnements utilisent la concurrence pour résoudre divers défis.

Programmation concurrente en Python

Python propose différentes méthodes pour implémenter la concurrence, notamment à travers des modules tels que threading, multiprocessing et asyncio. Chacune de ces méthodes a ses particularités et son utilisation pratique dépend de la nature de la tâche :

• Threading: Pour des tâches légères qui nécessitent le partage de mémoire au sein d'un même espace de processus.
• Multiprocessing: Pour des tâches lourdes qui peuvent bénéficier de processus séparés, évitant le Global Interpreter Lock (GIL) de Python.
• Asyncio: Pour gérer l'I/O asynchrone, utilisé principalement dans les applications web.

import asyncio async def say_hello():    print('Hello')    await asyncio.sleep(1)    print('World')  asyncio.run(say_hello())

Concurrence en Java

En Java, la concurrence est gérée à travers des classes intégrées et le package java.util.concurrent. Voici quelques éléments essentiels pour la concurrence en Java :

• Les threads permettent l'exécution parallèle et sont créés soit en étendant la classe Thread, soit en implémentant l'interface Runnable.
• Les ExecutorService fournissent un mécanisme pour exécuter des tâches asynchrones sans gérer manuellement le pool de threads.
• Les Futures représentent le résultat d'une opération asynchrone.

import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.ExecutorService;  public class ExempleJava {    public static void main(String[] args) {        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);        executor.submit(() -> System.out.println('Tâche 1'));        executor.submit(() -> System.out.println('Tâche 2'));        executor.shutdown();    } }

Concepts de concurrence informatique

La concurrence en informatique est un pilier majeur de la programmation moderne qui permet l'exécution simultanée de plusieurs tâches. Cette fonctionnalité est particulièrement cruciale dans les applications gourmandes en ressources où la rapidité et l'efficacité sont des priorités.

Principes fondamentaux

Pour bien comprendre la concurrence, il est nécessaire de maîtriser quelques principes fondamentaux :

• Exécution parallèle : Permet l’utilisation de plusieurs unités de calcul pour exécuter simultanément des instructions distinctes.
• Synchronisation : Moyens d'assurer que les threads ou processus collaborent correctement sans conflits.
• Conflit de ressources : Se produit lorsque deux ou plusieurs processus tentent d'accéder à une ressource en même temps.

import threading  def print_numbers():    for i in range(5):        print(i)thread1 = threading.Thread(target=print_numbers)thread2 = threading.Thread(target=print_numbers)thread1.start()thread2.start()thread1.join()thread2.join()