同步与异步

同步和异步操作是关于下一个任务相对于当前任务的执行顺序。

让我们看一个例子，Task 2是当前任务，Task 3是下一个任务。Task是堆栈(方法帧)中的原子操作方法调用。

同步

意味着任务将逐个执行。当前任务完成后才会启动下一个任务。任务2完成后才启动任务3。

单线程+同步-顺序

通常执行。

伪代码:

main() {
    task1()
    task2()
    task3()
}

多线程+同步-并行

屏蔽。

阻塞意味着线程只是在等待(尽管它可以做一些有用的事情)。例如:Java ExecutorService[About] and Future[About])伪代码:

main() {
    task1()
    Future future = ExecutorService.submit(task2())
    future.get() //<- blocked operation
    task3()
}

异步

暗示任务立即返回控制，并承诺执行代码，稍后通知结果(例如。回调功能)。即使任务2没有完成，任务3也会执行。异步回调，完成处理程序

单线程+异步-并发

使用回调队列(消息队列)和事件循环(运行循环，循环器)。事件循环检查线程堆栈是否为空，如果为真，则将第一个项目从回调队列推入线程堆栈，并再次重复这些步骤。简单的例子是按钮点击，发布事件…

伪代码:

main() {
    task1()
    ThreadMain.handler.post(task2());
    task3()
}

多线程+异步-并发和并行

非阻塞。

例如，当你需要在不阻塞的情况下在另一个线程上进行一些计算。伪代码:

main() {
    task1()

    new Thread(task2()).start();
    //or
    Future future = ExecutorService.submit(task2())

    task3()
}

你可以使用阻塞方法get()或通过循环使用异步回调来使用Task 2的结果。

例如，在移动世界中，我们有UI/主线程，我们需要下载一些东西，我们有几个选择:

同步块-阻塞UI线程并等待下载完成。UI没有响应。 异步回调-创建一个新的线程，使用异步回调来更新UI(不可能从非UI线程访问UI)。回调地狱。 async coroutine[关于]-带有同步语法的异步任务。它允许将下载任务(挂起功能)与UI任务混合。

[iOS同步/异步]，[Android同步/异步]

[并行vs并行]

简单地说，异步执行是在后台做一些事情。

例如，如果你想从互联网上下载一个文件，你可以使用同步函数来做这件事，但它会阻塞你的线程，直到文件下载完成。这可能使您的应用程序对任何用户输入都没有响应。

相反，您可以使用异步方法在后台下载文件。在这种情况下，下载函数立即返回，程序继续正常执行。所有的下载操作都是在后台完成的，当你的程序完成时会收到通知。

简而言之，同步指的是两个或多个进程的起点和终点，而不是它们的执行。在本例中，进程A的端点与进程B的起点同步:

SYNCHRONOUS
   |--------A--------|
                     |--------B--------|

另一方面，异步进程的起点和终点不同步:

ASYNCHRONOUS
   |--------A--------|
         |--------B--------|

在进程A与进程B重叠的地方，它们是并发或同步运行的(字典定义)，因此造成了混淆。

更新:Charles Bretana改进了他的答案，所以这个答案现在只是一个简单的(可能过于简化了)助记符。

同步操作在返回调用方之前完成其工作。

异步操作在返回调用方之后完成(大部分或全部)工作。

是的，同步的意思是同时，从字面上看，它的意思是一起做功。世界上的多个人/物体可以同时做多件事，但如果我们看看计算机，它说同步意味着进程一起工作，意味着进程依赖于另一个的返回，这就是为什么它们以适当的顺序一个接一个地执行。异步意味着进程不能一起工作，它们可以同时工作(如果在多线程上)，但是独立工作。

当您同步执行某项任务时，您需要等待该任务完成后才能继续执行另一项任务。当您异步执行某个任务时，您可以在它完成之前转移到另一个任务。

在操作系统上下文中，这对应于在“线程”上执行进程或任务。线程是作为工作单元存在的一系列命令(代码块)。操作系统在处理器核心上运行给定的线程。然而，处理器内核一次只能执行一个线程。它没有同时运行多个线程的概念。操作系统可以通过运行每个线程一小段时间(比如1ms)，并在线程之间不断切换，来提供同时运行多个线程的假象。

现在，如果您在混合中引入多个处理器核心，那么线程可以同时执行。操作系统可以将时间分配给第一个处理器核心上的一个线程，然后将相同的时间块分配给不同处理器核心上的另一个线程。所有这些都是关于允许操作系统管理任务的完成，而您可以继续在代码中执行其他事情。

异步编程是一个复杂的主题，因为当您可以同时进行这些事情时，它们是如何结合在一起的语义。关于这个主题的文章和书籍数不胜数;看看吧!