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1# Function Flow Runtime并发范式
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3<!--Kit: Function Flow Runtime Kit-->
4<!--Subsystem: Resourceschedule-->
5<!--Owner: @chuchihtung; @yanleo-->
6<!--Designer: @geoffrey_guo; @huangyouzhong-->
7<!--Tester: @lotsof; @sunxuhao-->
8<!--Adviser: @foryourself-->
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10为了应对实际业务中，任务执行顺序固定、灵活优先级调度以及复杂的任务依赖关系等场景，FFRT支持串行队列、并发队列和图依赖三种不同的并发范式。
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12## 串行队列（Serial Queue）
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14串行队列并发范式常用于解决以下场景中的问题：
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161. **顺序执行**: 某些任务需要按特定顺序执行，串行队列可以确保任务按添加的顺序逐一执行，避免了乱序执行带来的数据不一致性和错误。
172. **数据安全**: 在并发环境中访问和修改共享资源时，容易出现竞争条件。使用串行队列可以避免多个线程同时访问共享资源，确保数据的一致性和安全性。
183. **任务协调**: 串行队列可以用来协调复杂任务的执行顺序，例如在进行多个依赖关系的任务时，确保前一个任务完成后再开始下一个任务。
194. **简化开发**: 相较于手动管理锁和同步机制，串行队列的使用更加简洁明了。开发者只需将任务添加到队列中，系统会自动处理任务的调度和执行顺序，减少了开发和调试的复杂性。
205. **资源管理**: 在某些情况下，限制并发任务的数量可以避免资源争用和过载。串行队列可以控制并发任务的数量，优化系统资源的使用。
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22![image](figures/ffrt_figure4.png)
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24串行队列并发范式开发样例可以参考[串行队列(C)](ffrt-concurrency-serial-queue-c.md)/[串行队列(C++)](ffrt-concurrency-serial-queue-cpp.md)
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26## 并发队列（Concurrent Queue）
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28并发队列并发范式常用于解决以下场景中的问题：
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301. **提高并发度**: 并发队列允许多个任务同时执行，充分利用多核处理器的计算能力，显著提高系统的并发度和整体性能。
312. **资源高效利用**: 并发队列能将任务分配到可用的CPU核心上，优化资源的使用，减少任务的等待时间和资源争用。
323. **任务调度灵活**: 并发队列允许任务按照不同的优先级（Priority）和QoS进行调度，确保关键任务能够及时执行，提高系统的响应速度。
334. **避免资源冲击**: 并发队列允许设置最大并发度，避免任务并发过多对系统资源造成的冲击，从而保证系统的稳定性和性能。
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35![image](figures/ffrt_figure5.png)
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37并发队列并发范式开发样例可以参考[并发队列(C)](ffrt-concurrency-concurrent-queue-c.md)/[并发队列(C++)](ffrt-concurrency-concurrent-queue-cpp.md)
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39## 图依赖并发（Task Graph）
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41图依赖并发范式常用于解决以下场景中的问题：
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431. **复杂任务依赖关系**: 在许多实际应用中，任务之间存在复杂的依赖关系。图依赖并发范式通过使用有向图来表示任务及其依赖关系，能够清晰地管理和调度这些任务。
442. **动态任务调度**: 当任务的依赖关系和执行顺序需要根据运行时的条件动态决定时，图依赖并发范式可以灵活地调整任务的调度，确保任务按正确的顺序执行。
453. **并行任务执行**: 图依赖并发范式允许多个不相互依赖的任务并行执行，从而最大化利用系统的计算资源，提高并发度和执行效率。
464. **结构化并发**：图依赖并发范式中可以通过明确的任务生命周期和依赖关系，确保并发任务的创建和完成在代码结构中清晰可见，减少并发编程的复杂性和错误。
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48![image](figures/ffrt_figure6.png)
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50图依赖并发范式开发样例可以参考[图依赖并发(C)](ffrt-concurrency-graph-c.md)/[图依赖并发(C++)](ffrt-concurrency-graph-cpp.md)
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52## 任务伙伴（Job Partner）
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54从API version 20开始，FFRT支持Job_Partner(任务伙伴)功能。任务伙伴任务并发范式常用于解决以下场景中的问题：
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561. **多线程协作**: 在许多实际应用中，某些功能需要在特定环境进行运行，而其他功能可以在任何环境运行，这个时候需要多线程协作，部分功能在A线程运行，然后回到B线程，最后再回到A线程。
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58    ![image](figures/ffrt_figure8.png)
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602. **动态并发调度**: 有些场景并发任务数量动态变化，时多时少，所以可以通过动态调整worker数量来最大提升性能，降低调度开销。
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62    ![image](figures/ffrt_figure9.png)
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64    图中的参数如下所示：
65    - `job_num` 提交的任务数。
66    - `partner_num` worker数量。
67    - `threshold` 表示任务堆积到指定数量后才会启动worker。
68    - `ratio` 表示任务数和worker数的比例。
69    - `max` 表示最大worker数。
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71协作并发范式开发样例可以参考[任务伙伴(C++)](ffrt-concurrency-job-partner-cpp.md)
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