Concurrency V.S. Parallelsim

• Concurrency 併發：同時管理超過一個任務，但不一定是同時執行，切換前也不必要完成原先的任務。
• Parallelsim 併行：同時執行超過一個任務。
• Distributed computing 分布式運算：並行的一個多主機特例。

在 Clojure 中，分布式運算是可以通過庫達成。但在此文，我們講的都是多核心的單一主機的併行。在併發程式設機中，常見的一個情境是阻塞式操作（blocking operation），例如讀取文件，在整個文件讀取完畢前，程式是不會繼續移動的。如果在讀取完畢前，程式就能夠繼續移動，那麼就稱為這是非阻塞，用 Javascript 的術語說，這就叫異步（asynchronously）。

在併發與併行程式設計中，有兩個特別重要的重點：任務分解、風險管理（資料丟失或衝突等）。

Thread

JVM 提供自己的一套線程管理功能。所以，Clojure 是使用線程的。在單處理器的情況下，處理器在多個線程之間來回跳躍處理指令。切換線程的時候，另一個線程也被鎖住了。

Three Concurrency Goblins

• Reference cell problem 引用單元問題：某儲存位置的值決定於讀寫順序（例如，銀行帳戶）
• Mutual exclusion 互斥問題：兩個程式同時嘗試往一個位置寫入資訊。若無法鎖死存取權限，會導致內容混亂。
• Dwarven berserker problem (deadlock) 死鎖問題（進餐哲學家問題）

future

在 Clojure 中，我們若存取一網路資源，例如：

(web-api/get :dwarven-beard-waxes)

程式會暫停以等待完全讀取。不過，我們可以使用 future，使得結果在被真正需要之前可以繼續執行！

(future (Thread/sleep 4000)
        (println "I'll print after 4 seconds"))
(println "I'll print immediately")

理論上，你會先看到 4 seconds 再看到 immediately ，這是因為 sleep 阻斷了繼續逕行。加入了 future 後，阻塞的部分被暫時解除，所以你這次會先看到 immediately 才看到 4 seconds。

在 future list 中的語句，都會被放到新的線程上。使得原本的線程不被阻塞。但是若尚未被執行完，future 會返回當前執行到的最新一行 list 的結果！

(let [result (future (Thread/sleep 3000)
                     (+ 1 1))]
  (println "The result is: " @result)
  (println "It will be at least 3 seconds before I print"))
; => The result is: 2
; => It will be at least 3 seconds before I print