O que é? Quando usar?
Sempre que dois processamentos forem independentes, por definição, se pode usar paralelização.
Até aqui nenhuma novidade... o difícil mesmo é garantir um ambiente em que a paralelização não cause
um problema maior do que o benefício, e é justamente ai que entram linguagens, estruturas de dados e técnicas
que tornam mais fácil programar de forma paralelizável.
Eu não diria que programação paralela é por si só um paradigma, mas sim um conjunto de elementos que tornam mais fáceis a existência de paralelismo e e a obtenção dos benefícios trazidos por ela.
Linguagens
Linguagens funcionais
São exemplos de linguagens que vão mais na direção da paralelização, principalmente com funções chamadas de puras, ou seja, que não causam efeitos colaterais e que não dependem de nada além daquilo que é explicitamente passado para elas.
A paralelização geralmente ocorre sobre funções puras que devem ser aplicadas a uma coleção de dados.
Como a função é pura, se pode delegar cada elemento da coleção para um processador em paralelo,
seja na mesma máquina ou em máquinas distintas.
Exemplos:
Existe uma lista infindável de linguagens que se aproximam mais da abordagem paralelizável.
Estruturas de dados
Imutabilidade
Existem também arquiteturas de dados que se dão bem com a paralelização, e a mais notável ao meu
ver são estruturas imutáveis. Elas permitem que o programador não se preocupe com efeitos
colaterais ao manipular dados, pois cada vez que o faz, novas instâncias são criadas ao invés
de se modificar o objeto original. As anteriormente apresentadas funções puras se beneficiam muito
de estruturas imutáveis, pois assim fica garantido que não haverá efeitos colaterais através dos
argumentos passados.
Técnicas/Paradigmas
Map/Reduce
Há também técnicas que se valem de paralelização para fazer enormes processamentos de dados (e.g. processamento de Big Data).
Uma notável é a chamada Map/Reduce, que segue o paradigma de dividir para conquistar.
Esse paradigma (ou técnica) se vale de funções puras e também de estruturas imutáveis.
Para quem conhece JavaScript, Map e Reduce estão aqui no mesmo sentido que os métodos map
e
reduce
disponível em Arrays:
- Map: para uma coleção de entrada é produzida uma coleção de saída.
- Reduce: para uma coleção de entrada é produzido um resultado que agregado dos elementos da coleção original.
Eu dou esse exemplo do JavaScript pois é ago que as pessoas possuem mais familiaridade (eu acho),
e assim levo mais para perto delas o que é MapReduce quando elas parecem não entender do que
se trata.
Não diria que há grandes diferenças entre técnica e paradigma, além da do paradigma ser aplicado
como um fundamento, por isso estou apresentando ambos sob o mesmo título.
Exemplos:
No hardware
Renderização de imagens
Programação paralela também existe na camada de hardware. Por exemplo, na sua placa de vídeo. A renderização de imagens é claramente uma das principais aplicações do paralelismo, uma vez que há milhões de pixels a serem renderizados e todos eles podem ser processados de forma independente uns dos outros (falando de forma bem rasteira só pra dar uma ideia).