异步执行和同步执行之间的区别是什么?


当前回答

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。

其他回答

同步执行意味着在单个系列中执行。A - C > B - > - > D。如果您正在调用这些例程,则A将运行,然后结束,然后B将开始,然后结束,然后C将开始,等等。

使用异步执行,你开始一个例程,并让它在后台运行,同时你开始下一个例程,然后在某个时候,说“等待这个完成”。更像是:

开始A->B->C->D->等待A完成

这样做的好处是,当A仍在运行时(在后台,在一个单独的线程上),您可以执行B、C和或D,因此您可以更好地利用资源,减少“挂起”或“等待”。

举个简单的例子,

同步

想象一下,三个学生被要求在公路上进行接力赛。

第一个学生跑完指定的距离,停下来把接力棒传给第二个。没有人开始跑步。

1------>
        2.
                3.

当第二个学生拿起接力棒时,她开始跑指定的距离。

      1.
        2------>
                3.

第二个学生解开了鞋带。现在她又停了下来,重新系上了领带。因此,2号的结束时间延长了,3号的开始时间推迟了。

      1.
        --2.--->
                3.

这种模式一直持续到第三名从第二名手中接过接力棒并完成比赛。

异步

想象一下,10个人随机走在同一条路上。 他们当然不是在排队,只是随机地在路上不同的地方以不同的速度行走。

第二个人的鞋带被解开了。她停下来又把它扎了起来。

但没人等着她把头发扎起来。其他人都还在以同样的速度走着他们以前的路。

10-->    9-->
   8--> 7-->   6-->
 5-->     4-->
1-->   2.    3-->

我创建了一个动图来解释这一点,希望能有所帮助: 看,第3行是异步的,其他是同步的。 在行3之前的所有行都应该等到行完成它的工作,但因为行3是异步的,下一行(行4),不要等待行3,但行5应该等待行4完成它的工作,行6应该等待行5和7的6,因为行4,5,6,7不是异步的。

同步是指调用方等待响应或完成,异步是指调用方继续执行并且稍后出现响应(如果适用的话)。

举个例子:

static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine("Before call");
    doSomething();
    Console.WriteLine("After call");
}

private static void doSomething()
{
    Console.WriteLine("In call");
}

这将总是输出:

Before call
In call
After call

但如果我们要使doSomething()异步(有多种方式来做它),那么输出可以变成:

Before call
After call
In call

因为进行异步调用的方法将立即继续执行下一行代码。我之所以说“可能”,是因为异步操作无法保证执行顺序。它也可以作为原始文件执行,这取决于线程计时等。

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。