1、異步編程與多線程的區別

共同點：異步和多線程兩者都可以達到避免調用線程阻塞的目的，從而提高軟件的可響應性

不同點：

（1）線程不是一個計算機硬件的功能，而是操作系統提供的一種邏輯功能，線程本質上是進程中一段並發運行的代碼，所以線程需要操作系統投入CPU資源來運行和調度。

多線程的優點很明顯，線程中的處理程序依然是順序執行，符合普通人的思維習慣，所以編程簡單。但是多線程的缺點也同樣明顯，線 程的使用（濫用）會給系統帶來上下文切換的額外負擔。並且線程間的共享變量可能造成死鎖的出現

（2）異步操作無須額外的線程負擔，並且使用回調的方式進行處理，在設計良好的情況下，處理函數可以不必使用共享變量（即使無法完 全不用，最起碼可以減少 共享變量的數量），減少了死鎖的可能。當然異步操作也並非完美無暇。編寫異步操作的復雜程度較高，程序 主要使用回調方式進行處理，與普通人的思維方式有些 初入，而且難以調試。

這裏有一個疑問。異步操作沒有創建新的線程，我們一定會想，比如有一個文件操作，大量數據從硬盤上讀取，若使用單線程的同步操作自然要等待會很長時間，但是若使用異步操作的話，我們讓數據讀取異步進行，二線程在數據讀取期間去幹其他的事情，我們會想，這怎麽行呢，異步沒有創建其他的線程，一個線程去幹其他的事情去了，那數據的讀取異步執行是去由誰完成的呢？實際上，本質是這樣的。

熟悉電腦硬件的朋友肯定對DMA這個詞不陌生，硬盤、光驅的技術規格中都有明確DMA的模式指標，其實網卡、聲卡、顯卡也是有DMA功能的。DMA就是直 接內存訪問的意思，也就是說，擁有DMA功能的硬件在和內存進行數據交換的時候可以不消耗CPU資源。只要CPU在發起數據傳輸時發送一個指令，硬件就開 始自己和內存交換數據，在傳輸完成之後硬件會觸發一個中斷來通知操作完成。這些無須消耗CPU時間的I/O操作正是異步操作的硬件基礎。所以即使在DOS 這樣的單進程（而且無線程概念）系統中也同樣可以發起異步的DMA操作。

即CPU在數據的長時間讀取過程中 ，只需要做兩件事，第一發布指令，開始數據交換；第二，交換結束，得到指令，CPU再進行後續操作。而中間讀取數據漫長的等待過程，CPU本身就不需要參與，順序執行就是我不參與但是我要幹等著，效率低下；異步執行就是，我不需要參與那我就去幹其他事情去了，你做完了再通知我就可以了（回調）。

但是你想一下，如果有一些異步操作必須要CPU的參與才能完成呢，即我開始的那個線程是走不開的，這該怎麽辦呢，在.NET中，有線程池去完成，線程池會高效率的開啟一個新的線程去完成異步操作，在python中這是系統自己去安排的，無需人工幹預，這就比自己創建很多的線程更加高效。

總結：

（1）“多線程”，第一、最大的問題在於線程本身的調度和運行需要很多時間，因此不建議自己創建太大量的線程；第二、共享資源的調度比較難，涉及到死鎖，上鎖等相關的概念。

（2）“異步” ，異步最大的問題在於“回調”，這增加了軟件設計上的難度。

在實際設計時，我們可以將兩者結合起來：

（1）當需要執行I/O操作時，使用異步操作比使用線程+同步 I/O操作更合適。I/O操作不僅包括了直接的文件、網絡的讀寫，還包括數據庫操作、Web Service、HttpRequest以及.net Remoting等跨進程的調用。異步特別適用於大多數IO密集型的應用程序。
（2）而線程的適用範圍則是那種需要長時間CPU運算的場合，例如耗時較長的圖形處理和算法執行。但是往 往由於使用線程編程的簡單和符合習慣，所以很多朋友往往會使用線程來執行耗時較長的I/O操作。這樣在只有少數幾個並發操作的時候還無傷大雅，如果需要處 理大量的並發操作時就不合適了。

2、在多線程編程和異步編程上的進步（以.NET和python語言為例進行說明）

多線程最大的問題在於“線程的調度”，而在.NET中引入了線程池的概念，避免人為創建多余線程，讓系統進行分配；而Python語言中的多線程編程效率一直飽受詬病，因此python很少使用多線程，一般使用“協程”，後面會講到。

異步最大的問題在於“回調”，.NET隨著版本的升級，從多任務編程，到後面使用await-async關鍵字的提升，讓人更加方便，不用註意到復雜的回調問題，用同步的思維方式進行異步編程。python從3.4版本開始也開始使用協程和時間循環機制，從yield和yield from 語句中受到啟發，解決了“回調問題”，而在python3.5版本中，也是使用了await-async關鍵字，進一步簡化了編程。在這一方面，python和.NET有很多相似之處。（詳細案例會在後面文章中展示）
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作者：LoveMIss-Y
來源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/qq_27825451/article/details/78853119
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異步編程與多線程編程的聯系和區別