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!

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。

简单来说:

同步

你在排队买电影票。在你前面的每个人都买到之前，你不可能买到，在你后面排队的人也一样。

异步

你和很多人在一家餐馆里。你点餐。其他人也可以点他们的食物，他们不需要等你的食物煮好并端上来才可以点餐。 餐厅的工作人员在厨房里不停地做饭、上菜、接单。 人们的食物一做好就会端上来。

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。

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!