C#中异步和多线程的区别是什么呢?异步和多线程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异步和多线程是等同的概念。但是,异步和多线程还是有一些区别的。而这些区别造成了使用异步和多线程的时机的区别。

异步和多线程的区别之异步操作的本质

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。

异步和多线程的区别之线程的本质

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。

异步和多线程的区别之异步操作的优缺点

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。

异步和多线程的区别之多线程的优缺点

多线程的优点很明显,线程中的处理程序依然是顺序执行,符合普通人的思维习惯,所以编程简单。但是多线程的缺点也同样明显,线程的使用(滥用)会给系统带来上下文切换的额外负担。并且线程间的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。

异步和多线程的区别实例研究

说了那么理论上的东西,可能有些兄弟早就不耐烦了,现在我们来研究几个实际的异步操作例子吧。

异步和多线程的区别实例:由delegate产生的异步方法到底是怎么回事?

大家可能都知道,使用delegate可以“自动”使一个方法可以进行异步的调用。从直觉上来说,我觉得是由编译器或者CLR使用了另外的线程来执行目标方法。到底是不是这样呢?让我们来用一段代码证明一下吧。

  1. using System; 
  2. using System.Threading; 
  3.  
  4. namespace AsyncDelegateDemo 
  5.   delegate void AsyncFoo(int i); 
  6.   class Program 
  7.   { 
  8. /// ﹤summary﹥  
  9. /// 输出当前线程的信息  
  10. /// ﹤/summary﹥  
  11.    /// ﹤param name="name"﹥方法名称﹤/param﹥  
  12.  
  13. static void PrintCurrThreadInfo(string name) 
  14.   Console.WriteLine("Thread Id of " + name+ " is: " 
  15. + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId+ ", current thread is " 
  16.   + (Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "" : "not "
  17.   + "thread pool thread."); 
  18.  
  19. /// ﹤summary﹥  
  20. /// 测试方法,Sleep一定时间  
  21. /// ﹤/summary﹥  
  22. /// ﹤param name="i"﹥Sleep的时间﹤/param﹥  
  23. static void Foo(int i) 
  24.    PrintCurrThreadInfo("Foo()"); 
  25.    Thread.Sleep(i); 
  26.  
  27. /// ﹤summary﹥  
  28. /// 投递一个异步调用  
  29. /// ﹤/summary﹥  
  30. static void PostAsync() 
  31.   AsyncFoo caller = new AsyncFoo(Foo); 
  32.   caller.BeginInvoke(1000,  
  33. new AsyncCallback(FooCallBack), caller); 
  34.  
  35. static void Main(string[] args) 
  36.   PrintCurrThreadInfo("Main()"); 
  37.   for(int i = 0; i ﹤ 10 ; i++) 
  38.   { 
  39. PostAsync(); 
  40.   } 
  41.   Console.ReadLine(); 
  42.  
  43. static void FooCallBack(IAsyncResult ar) 
  44.   PrintCurrThreadInfo("FooCallBack()"); 
  45.   AsyncFoo caller = (AsyncFoo) ar.AsyncState; 
  46.   caller.EndInvoke(ar); 
  47.   } 

异步和多线程的区别实例代码的输出如下:

  1. Thread Id of Main() is: 1,  
  2. current thread is not thread pool thread. 
  3.  
  4. Thread Id of Foo() is: 3,  
  5. current thread is thread pool thread. 
  6.  
  7. Thread Id of FooCallBack() is: 3,  
  8. current thread is thread pool thread. 
  9.  
  10. Thread Id of Foo() is: 3,  
  11. current thread is thread pool thread. 
  12.  
  13. Thread Id of Foo() is: 4,  
  14. current thread is thread pool thread. 
  15.  
  16. Thread Id of Foo() is: 5,  
  17. current thread is thread pool thread. 
  18.  
  19. Thread Id of FooCallBack() is: 3, 
  20. current thread is thread pool thread. 
  21.  
  22. Thread Id of Foo() is: 3,

异步和多线程的区别的基本分析内容就向你介绍到这里,希望对你了解和学习异步和多线程的区别有所帮助。