淺析C#中異步和多線程的區(qū)別

C#中異步和多線程的區(qū)別是什么呢？異步和多線程兩者都可以達到避免調(diào)用線程阻塞的目的，從而提高軟件的可響應(yīng)性。甚至有些時候我們就認為異步和多線程是等同的概念。但是，異步和多線程還是有一些區(qū)別的。而這些區(qū)別造成了使用異步和多線程的時機的區(qū)別。

異步和多線程的區(qū)別之異步操作的本質(zhì)

所有的程序最終都會由計算機硬件來執(zhí)行，所以為了更好的理解異步操作的本質(zhì)，我們有必要了解一下它的硬件基礎(chǔ)。 熟悉電腦硬件的朋友肯定對DMA這個詞不陌生，硬盤、光驅(qū)的技術(shù)規(guī)格中都有明確DMA的模式指標，其實網(wǎng)卡、聲卡、顯卡也是有DMA功能的。DMA就是直 接內(nèi)存訪問的意思，也就是說，擁有DMA功能的硬件在和內(nèi)存進行數(shù)據(jù)交換的時候可以不消耗CPU資源。只要CPU在發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸時發(fā)送一個指令，硬件就開 始自己和內(nèi)存交換數(shù)據(jù)，在傳輸完成之后硬件會觸發(fā)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(chǔ)。所以即使在DOS 這樣的單進程（而且無線程概念）系統(tǒng)中也同樣可以發(fā)起異步的DMA操作。

異步和多線程的區(qū)別之線程的本質(zhì)

線程不是一個計算機硬件的功能，而是操作系統(tǒng)提供的一種邏輯功能，線程本質(zhì)上是進程中一段并發(fā)運行的代碼，所以線程需要操作系統(tǒng)投入CPU資源來運行和調(diào)度。

異步和多線程的區(qū)別之異步操作的優(yōu)缺點

因為異步操作無須額外的線程負擔，并且使用回調(diào)的方式進行處理，在設(shè)計良好的情況下，處理函數(shù)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(shù)量），減少了死鎖的可能。當然異步操作也并非完美無暇。編寫異步操作的復(fù)雜程度較高，程序主要使用回調(diào)方式進行處理，與普通人的思維方式有些 初入，而且難以調(diào)試。

異步和多線程的區(qū)別之多線程的優(yōu)缺點

多線程的優(yōu)點很明顯，線程中的處理程序依然是順序執(zhí)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(tǒng)帶來上下文切換的額外負擔。并且線程間的共享變量可能造成死鎖的出現(xiàn)。

適用范圍

在了解了線程與異步操作各自的優(yōu)缺點之后，我們可以來探討一下線程和異步的合理用途。我認為：當需要執(zhí)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(wǎng)絡(luò)的讀寫，還包括數(shù)據(jù)庫操作、Web Service、HttpRequest以及.net Remoting等跨進程的調(diào)用。

而線程的適用范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(zhí)行。但是往 往由于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(zhí)行耗時較長的I/O操作。這樣在只有少數(shù)幾個并發(fā)操作的時候還無傷大雅，如果需要處 理大量的并發(fā)操作時就不合適了。

異步和多線程的區(qū)別實例研究

說了那么理論上的東西，可能有些兄弟早就不耐煩了，現(xiàn)在我們來研究幾個實際的異步操作例子吧。

異步和多線程的區(qū)別實例：由delegate產(chǎn)生的異步方法到底是怎么回事？

大家可能都知道，使用delegate可以“自動”使一個方法可以進行異步的調(diào)用。從直覺上來說，我覺得是由編譯器或者CLR使用了另外的線程來執(zhí)行目標方法。到底是不是這樣呢？讓我們來用一段代碼證明一下吧。

using System; using System.Threading; namespace AsyncDelegateDemo { delegate void AsyncFoo(int i); class Program { /// ﹤summary﹥ /// 輸出當前線程的信息 /// ﹤/summary﹥ /// ﹤param name="name"﹥方法名稱﹤/param﹥ static void PrintCurrThreadInfo(string name) { Console.WriteLine("Thread Id of " + name+ " is: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId+ ", current thread is " + (Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "" : "not ") + "thread pool thread."); } /// ﹤summary﹥

/// 測試方法，Sleep一定時間

/// ﹤/summary﹥

/// ﹤param name="i"﹥Sleep的時間﹤/param﹥

static void Foo(int i)

{

PrintCurrThreadInfo("Foo()");

Thread.Sleep(i);

}

/// ﹤summary﹥

/// 投遞一個異步調(diào)用

/// ﹤/summary﹥

static void PostAsync()

{

AsyncFoo caller = new AsyncFoo(Foo);

caller.BeginInvoke(1000,

new AsyncCallback(FooCallBack), caller);

}

static void Main(string[] args)

{

PrintCurrThreadInfo("Main()");

for(int i = 0; i ﹤ 10 ; i++)

{

PostAsync();

}

Console.ReadLine();

}

static void FooCallBack(IAsyncResult ar)

{

PrintCurrThreadInfo("FooCallBack()");

AsyncFoo caller = (AsyncFoo) ar.AsyncState;

caller.EndInvoke(ar);

}

}

}

異步和多線程的區(qū)別實例代碼的輸出如下：

Thread Id of Main() is: 1, current thread is not thread pool thread. Thread Id of Foo() is: 3, current thread is thread pool thread. Thread Id of FooCallBack() is: 3, current thread is thread pool thread. Thread Id of Foo() is: 3, current thread is thread pool thread. Thread Id of Foo() is: 4, current thread is thread pool thread. Thread Id of Foo() is: 5, current thread is thread pool thread. Thread Id of FooCallBack()is: 3,

current thread is thread pool thread.

Thread Id of Foo() is: 3,

異步和多線程的區(qū)別的基本分析內(nèi)容就向你介紹到這里，希望對你了解和學習異步和多線程的區(qū)別有所幫助。