В чем разница между многопоточностью (multithreading) и многопроцессорностью (multiprocessing)

Это два разных подхода к параллелизму, и выбор зависит от типа задачи.

Многопоточность (Multithreading):

Что это такое: несколько потоков выполняются в контексте одного процесса. Потоки используют одну и ту же память (кучу) и ресурсы процесса.

В Python: Реализуется модулем threading. Однако из-за глобальной блокировки интерпретатора (GIL) в CPython только один поток может выполнять байт-код Python в данный момент времени.

Подходит для: задач, связанных с вводом-выводом (сетевые запросы, чтение/запись файлов), где потоки могут ожидать ответа, освобождая GIL для других потоков.

Многопроцессность (Multiprocessing):

Что это такое: Создание нескольких независимых процессов, каждый из которых имеет собственный интерпретатор Python и память.

В Python: Реализуется модулем multiprocessing.

Подходит для: задач, требующих высокой производительности процессора (математические вычисления, обработка изображений), где необходимо задействовать несколько ядер процессора. Они обходят ограничение GIL.

Минус: создание процессов и обмен данными между ними (IPC — межпроцессное взаимодействие) требуют больше ресурсов, чем потоки.

Ключевое отличие: потоки используют общую память (плюс для обмена данными, минус для безопасности), процессы изолированы (плюс для безопасности и стабильности, минус для сложности обмена данными).