1. 异步处理和多线程

什么是异步：

异步是当一个调用请求发送给被调用者,而调用者不用等待其结果的返回.实现异步可以采用多线程技术或则交给另外的进程来处理。异步和同步是相对的，同步就是顺序执行，执行完一个再执行下一个，需要等待、协调运行。异步就是彼此独立,在等待某事件的过程中继续做自己的事，不需要等待这一事件完成后再工作。线程就是实现异步的一个方式。异步是让调用方法的主线程不需要同步等待另一线程的完成，从而可以让主线程干其它的事情。

1. 异步是目的，而多线程是实现这个目的的方法。

    异步是说，A发起一个操作后（一般都是比较耗时的操作，如果不耗时的操作就没有必要异步了），可以继续自顾自的处理它自己的事儿，不用等待这个耗时操作返回。

2. 随着随着拥有多个硬线程CPU（超线程、双核）的普及，多线程和异步操作等并发程序设计方法也受到了更多的关注和讨论。本文主要是想探讨一下如何使用并发来最大化程序的性能。

多线程和异步操作的异同：

多线程和异步操作两者都可以达到避免调用线程阻塞的目的，从而提高软件的可响应性。甚至有些时候我们就认为多线程和异步操作是等同的概念。但是，多线程和异步操作还是有一些区别的。而这些区别造成了使用多线程和异步操作的时机的区别。

异步操作的本质：

所有的程序最终都会由计算机硬件来执行，所以为了更好的理解异步操作的本质，我们有必要了解一下它的硬件基础。 熟悉电脑硬件的朋友肯定对DMA这个词不陌生，硬盘、光驱的技术规格中都有明确DMA的模式指标，其实网卡、声卡、显卡也是有DMA功能的。DMA就是直 接内存访问的意思，也就是说，拥有DMA功能的硬件在和内存进行数据交换的时候可以不消耗CPU资源。只要CPU在发起数据传输时发送一个指令，硬件就开 始自己和内存交换数据，在传输完成之后硬件会触发一个中断来通知操作完成。这些无须消耗CPU时间的I/O操作正是异步操作的硬件基础。所以即使在DOS 这样的单进程（而且无线程概念）系统中也同样可以发起异步的DMA操作。

异步操作的优缺点：

1. 优点：无需额外的线程负担，使用回调的方式进行处理

2. 优点：在设计良好的情况下，处理函数可以不必使用共享变量，减少了死锁的可能性

3. 缺点：编写异步操作的复杂度较高，程序主要通过回调方式进行处理。

4. 缺点：与普通思维方式有出入，难于调试。

因为异步操作无须额外的线程负担，并且使用回调的方式进行处理，在设计良好的情况下，处理函数可以不必使用共享变量（即使无法完全不用，最起码可以减少 共享变量的数量），减少了死锁的可能。当然异步操作也并非完美无暇。编写异步操作的复杂程度较高，程序主要使用回调方式进行处理，与普通人的思维方式有些 初入，而且难以调试。

线程的本质：

线程不是一个计算机硬件的功能，而是操作系统提供的一种逻辑功能，线程本质上是进程中一段并发运行的代码，所以线程需要操作系统投入CPU资源来运行和调度。

多线程的优缺点：

1. 优点：顺序执行，符合普通人的思维习惯

2. 缺点：线程的滥用会给系统带来上下文切换的额外负担。

3. 缺点：线程间共享变量可能造成死锁的出现。

适用范围：

        在了解了线程与异步操作各自的优缺点之后，我们可以来探讨一下线程和异步的合理用途。我认为：当需要执行I/O操作时，使用异步操作比使用线程+同步 I/O操作更合适。I/O操作不仅包括了直接的文件、网络的读写，还包括数据库操作、Web Service、HttpRequest以及.net Remoting等跨进程的调用。

　　而线程的适用范围则是那种需要长时间CPU运算的场合，例如耗时较长的图形处理和算法执行。但是往 往由于使用线程编程的简单和符合习惯，所以很多朋友往往会使用线程来执行耗时较长的I/O操作。这样在只有少数几个并发操作的时候还无伤大雅，如果需要处 理大量的并发操作时就不合适了。

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一些需要说明的点：

异步执行也得执行，不在当前线程执行，当然得去另外一个线程执行。异步通常用系统线程池的线程，通常情况下性能好些。（因为可以多次利用，申请时不需要重新申请一个线程，只需要从池里取就行了。）异步是一种效果，多线程是一种具体技术。可以说，用“多线程”实现“异步”。

异步和多线程是两个不同的概念，不能这样比较.异步请求一般用在IO等耗时操作上，他的好处是函数调用立即返回，相应的工作线程立即返还给系统以供重用。由于系统的线程资源是非常宝贵的，通常有一定的数目限制，如.net默认是25。若使用异步方式，用这些固定数目的线程在固定的时间内就可以服务更多的请求，而如果用同步方式，那么每个请求都自始至终占用这一个线程，服务器可以同时服务的请求数就少了。当异步操作执行完成后，系统会从可用线程中选取一个执行回调程序，这时的这个线程可能是刚开始发出请求的那个线程，也可能是其他的线程，因为系统选取线程是随机的事情，所以不能说绝对不是刚开始的那个线程。多线程是用来并发的执行多个任务。

异步有时优先级比主线程还高。这个特点和多线程不同。

线程池的实现方法与线程是不一样的.初始化时在线程池里的线程为0.当进程需要一个线程时,创建一个线程,由此线程执行用户的方法.需要注意的是,此线程执行完后并不立即销毁,而是挂起等待,如果有其他方法需要执行,回唤醒进行处理.只有当它等到40秒(没有官方记录,有可能是其它数字)还没有任务执行时才唤醒自己,并销毁自己,释放资源.当然,如果线程池中的线程不够处理任务时,会再次创建一个新线程进行执行.