マルチプロセスとマルチスレッドの違いはなんですか？速度関係のデメリット、メリット教えてください

マルチプロセスとマルチスレッドの違いはなんですか？速度関係のデメリット、メリット教えてください

No.3 ベストアンサー 回答者： hnks192059 回答日時： 2024/10/11 14:56

マルチプロセスとマルチスレッドは、並行処理を実現するための二つの方法ですが、それぞれに特徴と利点・欠点があります。

■マルチプロセス（Multi-process）

定義: 複数のプロセス（独立した実行単位）を同時に動作させること。
特徴:
各プロセスは独立したメモリ空間を持ちます。
プロセス間通信（IPC）は、パイプ、ソケット、共有メモリなどを使用して行います。

メリット:
安全性: 独立したメモリ空間により、プロセス間の干渉が少なく、安定性が高い。
並列性: マルチコアCPU上で真の並列実行が可能。

デメリット:
オーバーヘッド: プロセスの生成や切り替えには大きなシステムリソースが必要。
通信コスト: プロセス間のデータ共有や通信が複雑で遅い。


■マルチスレッド（Multi-thread）
定義: 単一のプロセス内で複数のスレッド（軽量な実行単位）を同時に動作させること。
特徴:
スレッドは同じメモリ空間を共有します。
スレッド間の通信は共有メモリを通じて直接行われます。

メリット:
高速性: スレッドの生成や切り替えはプロセスよりも軽量で高速。
効率的な通信: 共有メモリを使うため、スレッド間のデータ共有が高速。

デメリット:
安全性の懸念: 共有メモリによるデータ競合やレースコンディションが発生しやすい。
GILの影響: 一部の言語（例: PythonのCPython実装）では、Global Interpreter Lockにより真の並列実行が制限される。


■速度関係の比較
マルチプロセス:
メリット: 真の並列処理が可能で、CPUバウンドなタスクに強い。
デメリット: プロセス生成とプロセス間通信のオーバーヘッドにより、短時間のタスクや大量のプロセス生成には不向き。

マルチスレッド:
メリット: スレッドの生成・破棄が高速で、メモリ消費も少ない。I/Oバウンドなタスクに適している。
デメリット: スレッド間の同期やロックが必要で、それがパフォーマンスのボトルネックになる場合がある。

■まとめ
マルチプロセスは、プロセス間の安全性と真の並列性を重視する場合に有利ですが、オーバーヘッドが大きい。
マルチスレッドは、リソース効率と高速な通信が必要な場合に有利ですが、スレッド間の競合管理が必要。

最適な選択は、具体的なアプリケーションの要件や使用する言語・ランタイム環境によって異なります。

この回答へのお礼

写真アプリをキーボード長押しで早く見たいあとゲームなどにはどちらの方が良いですか？それとも従来のコア処理が一番早いですか？

お礼日時：2024/10/11 19:13

No.2 回答者： redpolo 回答日時： 2024/10/11 14:04

スレッドは1つのプロセスの中で動作します。

またスレッドにはネイティブスレッドとコルーチンと言った擬似スレッドがあることに注意が必要です。
速度に関してはスレッドがネイティブスレッドであればマルチプロセスとあまり変わらないかもしれませんが、擬似スレッドであればマルチプロセスの方が早いと思います。
また、この2つにはデータの共有方法には大きな違いがあります
スレッド間のデータ共有や排他処理はメモリ上でおこなえ比較的容易ですが、プロセス間でのデータ共有は、ファイルやパイプ、 DBなどを使わないといけないので柔軟性が低く制限があります。

この回答へのお礼

お答えありがとうございます

お礼日時：2024/10/11 14:38

No.1 回答者： ssawatake 回答日時： 2024/10/11 14:03

簡単にたとえで言うと

プロセスは舞台、スレッドは舞台上の役者。
一度には、舞台上に役者は1人しか登壇出来ない。

マルチプロセスは舞台が複数用意されてる仕組み。
マルチスレッドは1舞台に複数の役者が同時登壇出来る仕組み。

速度関係のメリットは無し、同じCPU条件なら、その分遅くなる。

この回答へのお礼

お答えありがとうございます

お礼日時：2024/10/11 14:39