我是 James Reinders，今天我们将谈谈进行项目并行化时需要注意的三个关键问题。假设您听说过并行性，您也听说过多核技术，现在您打算把并行性引入自己的项目——您或者是靠自己的团队编写代码，或者向供应商购买解决方案。那么，您需要注意哪三个关键概念呢？

这三个概念非常简单，却又极端重要

一个是应用程序的可扩展性。

二是处理好正确性的问题，最后是注意程序的可维护性。我们先谈谈可扩展性。您的应用程序有多大潜力可以扩展至 N 个处理器？也许您今天正在考虑双核或四核处理器，并打算好好利用它们，但您是否考虑过将来，是否考虑过将来出现八核、16 核或更多内核的处理器时，您该怎么办？您是否认真考虑过，应该以何种方式应用并行技术，以免每过几年便要回头重新设计？

所以说，扩展的目的不一定是为用八个处理器获得八倍的性能。让我们回过头来，从更简单的角度来考虑这个问题。您希望两个处理器的性能超过一个处理器，四个处理器的性能超过两个处理器，八个处理器的性能超过四个处理器，16 个处理器的性能超过八个处理器，您希望随着可用的处理器越来越多，您过去编写的程序也拥有越来越强大的并行能力。获得扩展能力的最佳方法是寻找有助于扩展的解决方案。事实证明，这些解决方案还能帮助我们解决其它两方面的问题，所以，我们再来谈谈其它两个问题。

您也许还没考虑过正确性的问题。您如何保证并行程序将会正确运行？您可能认为，这不过是普通的调试问题。然而，有两类问题只会发生在并行程序中。这就是竞态条件和死锁。只有并行程序才会发生这两种问题。因此，您应该考虑如何编写代码才能防止这类问题发生，如何获得可用的工具和技巧，以便对它们进行调试或从程序中清除这类问题。用专为顺序执行程序设计的工具很难调试这类问题，这并不奇怪，因为顺序执行程序中不存在这类故障。

那么，什么是竞态条件呢？竞态条件是指，并发运行的两个任务——在不同处理器上运行的两个执行线程未能正确协调各自的活动，导致其中一个线程误以为发生了错误而停止运行。竞态条件调试起来非常困难，除非您有这方面的专用工具。

死锁是指，您有多个线程，其中两个线程互相等待，结果一直等待下去，无法完成任何工作。上面两个问题正好相反，但它们都是由于线程之间协调不当引起的。如果您的软件供应商无法回答这些基本问题，无法说明如何解决扩展性问题以及如何避免死锁或竞态条件，您可以问问他们是否认真考虑过自己的解决方案。这些都是必须考虑的重要问题，您应该问问自己，是否有解决它们的方案。

最后，我们谈谈可维护性。您是任由某位专家使用那些动辄需要重写、没几个人懂得维护的非常低级的接口编写代码，还是追求一定级别的抽象性？关于抽象，我们将在以后的录像中介绍，但如果您使用高级别的抽象，您的代码就更容易维护。这个问题其实就是，您使用何种编程语言，是用 C、C++、Fortran 等高级语言，还是用汇编语言？编写并行程序时也存在同样的问题，您是使用高级别的抽象，如 OpenMP、线程构件模块库、编写并行程序时使用的各种工具，还是使用 Posix 线程、Windows 线程等本地工具。在上述工具中，抽象能带给您更好的可维护性。更重要的是，“未雨绸缪”的概念能帮助您的程序做好准备，迎接更多内核的处理器的到来。通过我的介绍，您对这三个重要概念至少有了初步了解。如果您的供应商或设计团队打算采用并行技术，您应该首先关注以下三个问题。您以何种方式解决扩展性问题，您如何保证自己的项目不会因为正确性问题而推迟进度，程序完成后，您对它的可维护性有何看法？在此过程中，您是否想过让它在适当的抽象层面上工作。