类比简单解释

(故事和图片帮助你记住)。

同步执行

我老板是个大忙人。他让我写代码。我告诉他:好吧。我一开始，他就像秃鹰一样盯着我，站在我身后，躲在我肩上。我说:“伙计，你干嘛不去做点什么，我把这个做完?”

他会说:“不，我就在这儿等你做完。”这是同步的。

异步执行

老板让我去做这件事，而不是在那里等我的工作，老板离开去做其他的事情。当我完成我的工作时，我简单地向我的老板报告并说:“我完成了!”这就是异步执行。

(听我的建议:永远不要在老板背后工作。)

关于同步执行的“同时”定义(有时会令人困惑)，下面是一种理解它的好方法:

同步执行:一个代码块中的所有任务都在同一时间执行。

异步执行:一个代码块中的所有任务都不会同时执行。

同步基本上意味着一次只能执行一件事情。异步意味着您可以一次执行多个任务，并且不必为了移动到下一个任务而完成当前任务。

同步是指以队列方式逐一执行任务。假设只有一辆车需要在朋友之间共享才能到达目的地，一辆车将被共享。 在异步情况下，每个朋友都可以租到车并到达目的地。

我认为这是一个有点迂回的解释，但它仍然澄清了使用现实生活中的例子。

小例子:

让我们假设播放音频包含三个步骤:

从硬盘中获取压缩的歌曲 解压音频。 播放未压缩的音频。

如果你的音频播放器为每首歌依次执行步骤1、2、3，那么它就是同步的。你必须等待一段时间才能听到这首歌，直到这首歌真正被提取和解压。

如果你的音频播放器独立执行第1、2、3步，那么它就是异步的。ie。 当播放音频1(步骤3)时，如果它并行地从硬盘中获取音频3(步骤1)，并且并行地解压音频2。(第二步) 你最终会听到这首歌，而不需要等待太多的取回和解压。

同步/异步与多线程无关。

同步或同步意味着“连接”，或在某种程度上“依赖”。换句话说，两个同步任务必须彼此知道，并且一个任务必须以依赖于另一个任务的某种方式执行，例如等待开始，直到另一个任务完成。 异步意味着它们是完全独立的，任何一方都不能以任何方式考虑另一方，无论是在初始化还是执行中。

同步(一个线程):

1 thread ->   |<---A---->||<----B---------->||<------C----->|

同步(多线程):

thread A -> |<---A---->|   
                        \  
thread B ------------>   ->|<----B---------->|   
                                              \   
thread C ---------------------------------->   ->|<------C----->| 

异步(一个线程):

         A-Start ------------------------------------------ A-End   
           | B-Start -----------------------------------------|--- B-End   
           |    |      C-Start ------------------- C-End      |      |   
           |    |       |                           |         |      |
           V    V       V                           V         V      V      
1 thread->|<-A-|<--B---|<-C-|-A-|-C-|--A--|-B-|--C-->|---A---->|--B-->| 

异步(多线程):

 thread A ->     |<---A---->|
 thread B ----->     |<----B---------->| 
 thread C --------->     |<------C--------->|

任务A, B, C的起始和结束点用<，>字符表示。 CPU时间片用竖条|表示

从技术上讲，同步/异步的概念实际上与线程没有任何关系。虽然，在一般情况下，在同一个线程上运行异步任务是不寻常的，但这是可能的(参见下面的例子)，并且在不同的线程上同步执行两个或多个任务是很常见的……不，同步/异步的概念只与是否可以在另一个(第一个)任务完成之前启动第二个或后续任务有关，或者它是否必须等待。仅此而已。任务执行在哪个线程(或多个线程)、进程、cpu，甚至是什么硬件上都无关紧要。事实上，为了说明这一点，我编辑了图表来显示这一点。

异步的例子:

在解决许多工程问题时，软件被设计成将整个问题分解成多个单独的任务，然后异步地执行它们。求矩阵的逆，或者有限元素分析问题，都是很好的例子。在计算中，对列表排序就是一个例子。例如，快速排序例程将列表分成两个列表，并对每个列表执行快速排序，递归地调用自身(快速排序)。在上面的两个例子中，这两个任务都可以(而且经常是)异步执行。它们不需要在单独的线程上。即使是只有一个CPU和一个执行线程的机器，也可以在第一个任务完成之前开始第二个任务的处理。唯一的标准是，一个任务的结果不需要作为另一个任务的输入。只要任务的开始时间和结束时间重叠(只有在两个任务的输出都不需要作为另一个任务的输入时才有可能)，它们就是异步执行的，不管使用了多少线程。

同步的例子:

由多个任务组成的任何进程，这些任务必须按顺序执行，但其中一个任务必须在另一台机器上执行(获取和/或更新数据，从金融服务获取股票报价，等等)。如果它在单独的机器上，那么它就在单独的线程上，无论是同步的还是异步的。