🧠 কনকারেন্সি বনাম প্যারালালিসম (Concurrency vs Parallelism) — GoLang প্রেক্ষিত

১ কনকারেন্সি (Concurrency)

সংজ্ঞা: কনকারেন্সি হলো এমন একটি কৌশল যেখানে একটি প্রোগ্রাম একই সময়ে একাধিক কাজ পরিচালনা (manage) করতে পারে। এটি কাজগুলোকে গঠনগতভাবে সাজানোর (structured design) একটি পদ্ধতি।

অর্থাৎ, প্রোগ্রাম একসাথে অনেক কাজ শুরু করতে পারে এবং দ্রুত একটির পর একটি কাজ করে (switch করে) এগিয়ে নেয়। 👉 কাজগুলো একই মুহূর্তে চলছেই এমন নয়, বরং CPU একবারে একটিকে চালিয়ে দ্রুত অন্যটিতে স্যুইচ করছে।

🧩 উদাহরণ (সহজভাবে বুঝতে)

একজন বাবুর্চি (Chef) একা রান্না করছেন:

1. তিনি স্যুপটি নেড়ে দিলেন,
2. তারপর সেটা ফুটতে দিয়ে সবজি কাটতে শুরু করলেন,
3. কিছুক্ষণ পর আবার স্যুপটি নেড়ে দিলেন।

👉 তিনি একবারে একটি কাজ করছেন, কিন্তু দুটি কাজ কনকারেন্টলি ম্যানেজ করছেন। (একটি কোরেই সম্ভব, কারণ CPU শুধু context switch করছে।)

🧠 মূল ধারণা

• কনকারেন্সি = “একাধিক কাজ একসাথে পরিচালনা করা”
• ফোকাস: Design / Structure
• সিঙ্গেল কোরেও সম্ভব
• কনকারেন্ট কোড মানেই প্যারালাল কোড নয়

২ প্যারালালিসম (Parallelism)

সংজ্ঞা: প্যারালালিসম হলো একাধিক কাজ একই মুহূর্তে একসাথে সম্পাদন (execute) করা। এটি করার জন্য একাধিক সিপিইউ কোর প্রয়োজন।

🧩 উদাহরণ (বাস্তব উদাহরণ)

রান্নাঘরে দুইজন বাবুর্চি আছেন:

• প্রথমজন স্যুপ নাড়ছেন
• দ্বিতীয়জন একই সময়ে সবজি কাটছেন 👉 এখানে দুটি কাজ একই মুহূর্তে প্যারালালি চলছে।

🧠 মূল ধারণা

• প্যারালালিসম = “একাধিক কাজ একই সময়ে সম্পন্ন করা”
• ফোকাস: Execution / Speed
• একাধিক কোর (multi-core CPU) আবশ্যক
• কনকারেন্সি থাকলেই প্যারালালিসম নাও থাকতে পারে, তবে প্যারালালিসমের মধ্যে কনকারেন্সি অবশ্যই থাকে।

⚖️ ৩ কনকারেন্সি বনাম প্যারালালিসম (মূল পার্থক্য)

💡 সংক্ষেপে: 🧩 কনকারেন্সি হলো ডিজাইন আইডিয়া (structure)। ⚙️ প্যারালালিসম হলো সেই ডিজাইনের বাস্তবায়ন (execution) — যখন একাধিক কোর ব্যবহার করা হয়।

🌀 ৪ Go (Golang) কীভাবে কনকারেন্সি ও প্যারালালিসম সাপোর্ট করে?

Go Language কনকারেন্সির জন্যই ডিজাইন করা হয়েছে, এবং এর ভেতরে এমন runtime আছে যা একে সহজে parallel করতে পারে।

ক. 🧵 Goroutines — কনকারেন্সির মূল ভিত্তি

• Goroutine হলো Go-এর কনকারেন্সির মূল অস্ত্র। এটি একটি ফাংশন যা অন্যান্য ফাংশনের পাশাপাশি চলতে পারে।
• Goroutine হলো Go-এর lightweight thread। এগুলো অপারেটিং সিস্টেমের থ্রেডের চেয়ে অনেক কম মেমরি নেয়, তাই আপনি একটি Go প্রোগ্রামে লক্ষ লক্ষ গোরুটিন চালাতে পারবেন।
• প্রতিটি goroutine শুরুতে প্রায় 2KB stack memory নেয় — OS থ্রেডের তুলনায় অতি ক্ষুদ্র।
• go কীওয়ার্ড ব্যবহার করে যেকোনো ফাংশনকে goroutine হিসেবে চালানো যায়।
• Go runtime নিজেই এগুলো ম্যানেজ করে, তাই আপনি সহজেই হাজার বা লক্ষাধিক goroutine চালাতে পারবেন।

উদাহরণ:

package main
 
import (
    "fmt"
    "time"
)
 
func cookSoup() {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        fmt.Println("🥣 Cooking soup...", i)
        time.Sleep(time.Millisecond * 500)
        // Each iteration waits 500 milliseconds before continuing
    }
}
 
func chopVeg() {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        fmt.Println("🔪 Chopping vegetables...", i)
        time.Sleep(time.Millisecond * 400)
        // Each iteration waits 400 milliseconds before continuing
    }
}
 
func main() {
    // run concurrently
    // context switching
    // you’re starting a goroutine (a lightweight concurrent thread)
    go cookSoup()   
 
    // run concurrently
    // context switching
    // you’re starting a goroutine (a lightweight concurrent thread)
    go chopVeg()
 
    // So now both functions start running concurrently, in separate goroutines.
 
    time.Sleep(time.Second * 3)
    fmt.Println("✅ All tasks managed concurrently!")
}

👉 এই কোডে দুটি ফাংশন একইসাথে চলতে দেখা যাবে — এটি কনকারেন্সি।

🧩 main() function

func main() {
    go cookSoup()   // run concurrently
    go chopVeg()    // run concurrently
 
    time.Sleep(time.Second * 3)
    fmt.Println("✅ All tasks managed concurrently!")
}

Here’s the key:

• When you write go cookSoup() → you’re starting a goroutine (a lightweight concurrent thread).
• Same for go chopVeg().

So now both functions start running concurrently, in separate goroutines.

🕐 Why you need time.Sleep() in main()

If you remove this line:

time.Sleep(time.Second * 3)

Then the main function finishes immediately — and your program exits before goroutines can print anything.

👉 Reason: When the main() function ends, the entire Go program stops, even if goroutines are still running.

So the goroutines (cookSoup and chopVeg) are killed before they have a chance to output anything.

That’s why you don’t see any output if you remove the Sleep() in main.

✅ Better way than Sleep()

Using time.Sleep just to keep the main function alive isn’t ideal. A more professional and controlled way is to use a sync.WaitGroup.

খ. 🔄 Channels — নিরাপদ যোগাযোগ ব্যবস্থা

Goroutine গুলো স্বাধীনভাবে চলে, তাই তাদের মধ্যে তথ্য আদান-প্রদান বা সিঙ্ক্রোনাইজেশনের (Sync) জন্য দরকার হয় একটি safe communication mechanism।

Channel হচ্ছে সেই নিরাপদ পাইপলাইন, যেখানে:

• এক Goroutine তথ্য পাঠায় (chan <-)
• অন্য Goroutine তথ্য গ্রহণ করে (<- chan)

channel দিয়ে গোরুটিনগুলো একে অপরের সাথে “কথা বলে”।

উদাহরণ:

package main
 
import "fmt"
 
func worker(ch chan string) {
    msg := <-ch
    fmt.Println("📥 Received:", msg)
}
 
func main() {
    ch := make(chan string)
    go worker(ch)
    ch <- "Hello from main goroutine!"
}

👉 Channels ডেটা রেস (data race) এড়াতে সাহায্য করে এবং কনকারেন্ট প্রোগ্রামের সাধারণ সমস্যাগুলো এড়াতে সাহায্য করে এবং কোডকে সিঙ্ক্রোনাইজ রাখে।

গ. ⚙️ Go Runtime Scheduler - প্যারালালিসমের জন্য

• Go-এর ভেতরে একটি “ম্যানেজার” (যাকে Runtime Scheduler বলে) আছে।

• আপনি যখন অনেকগুলো গোরুটিন (কনকারেন্সি) চালু করেন, এই ম্যানেজারটি আপনার কম্পিউটারে যতগুলো সিপিইউ কোর (যেমন: ৪টি, ৮টি) আছে, সেগুলোর ওপর গোরুটিনগুলোকে ভাগ করে দেয়।

• ফলে, আপনার যদি ৪টি কোর থাকে, Go একই সময়ে ৪টি গোরুটিনকে প্যারালালি (একই মুহূর্তে) চালাতে পারে।

• এই scheduler M:N মডেল অনুসরণ করে:

  • M = OS থ্রেড
  • N = Goroutines
  • Scheduler goroutine গুলোকে available OS thread-এ ম্যাপ করে।

মূল নিয়ন্ত্রণ ফাংশন:

import "runtime"
 
runtime.GOMAXPROCS(n) // n সংখ্যক CPU কোর ব্যবহার নির্ধারণ করে

যদি runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU()) ব্যবহার করা হয়, তবে Go runtime সব কোর ব্যবহার করে — অর্থাৎ Parallel Execution হয়।

সারসংক্ষেপ: ❤️ আপনি Go-তে গোরুটিন ব্যবহার করে কনকারেন্ট কোড লেখেন, আর Go-এর রানটাইম সিডিউলার সেই কোডকে একাধিক সিপিইউ কোরে ছড়িয়ে দিয়ে প্যারালালিসম অর্জন করে। ❤️

🧩 ৫️ সাধারণ ভুল ধারণা

🧭 ৬️ সারসংক্ষেপ

🗣️ “Concurrency is about dealing with lots of things at once. Parallelism is about doing lots of things at once.” — Rob Pike (Go-এর সহ-নির্মাতা)

🚀 ৭ বাস্তব প্রয়োগ

• Concurrency:

  • ওয়েব সার্ভার যেখানে অনেক ক্লায়েন্ট একসাথে রিকোয়েস্ট করছে।
  • ডেটা স্ট্রিম প্রসেসিং।

• Parallelism:

  • CPU-বাউন্ড কাজ (যেমন: ইমেজ প্রসেসিং, বড় কম্পিউটেশন)
  • ডেটা প্যারালাল টাস্ক (MapReduce, Matrix Multiplication ইত্যাদি)

📘 ৮️ সংক্ষিপ্ত রিক্যাপ