多線程，並發，並行，異步與同步

進程：進程是系統資源分配和資源調度的基本單位，每個獨立執行的程序在系統中都是一個進程。如qq、word都是一個進程。

線程：線程是進程中的執行流程，一個進程中可以包含多個線程，每個線程也可以得到一個小段程序的執行時間。新起一個線程的方法，可以使用Thread，BackgroundWorker ，ThreadPool，控件.BeginInvoke，委托.BeginInvoke，Timer。

多線程：

1. 多線程，指在一個進程下有多個線程。各個線程執行自己的任務，這些線程可以”同時進行“（這里加了雙引號，下面會講述到加雙引號的原因）。
2. 那多線程有什么好處？多線程應用在生活中隨處可見，Word文檔就是一個很好的例子。Word有“后台打印”的功能，用戶點擊打印按鈕后，如果發現可以對當前文本進行修改，可以在打印過程中回到主界面進行修改、保存等操作。 如果沒有應用多線程，不妨假設用戶要打印的文本很長很長，那么用戶要等打印操作執行完后，才可以對文本進行修改編輯保存等，這樣用戶體驗就不如多線程的好。還有迅雷，有沒有發現迅雷是可以同時下載東西的？例如同時下載A，B，A下載進度到53.4%，B下載進度到47.1%，有時A速度快些，有時B速度快些，反正能確定的是A，B都在下載內容，而不是一定要等A下載完后，B才可以開始下載，這也是多線程的作用。因此，多線程強調”同時，一起進行“，而不是單一的順下操作。

並發

1. Concurrency，是並發的意思。並發的實質是一個物理CPU(也可以多個物理CPU) 在若干道程序（或線程）之間多路復用，並發性是對有限物理資源強制行使多用戶共享以提高效率。
2. 微觀角度：所有的並發處理都有排隊等候，喚醒，執行等這樣的步驟，在微觀上他們都是序列被處理的，如果是同一時刻到達的請求（或線程）也會根據優先級的不同，而先后進入隊列排隊等候執行。
3. 宏觀角度：多個幾乎同時到達的請求（或線程）在宏觀上看就像是同時在被處理。
4. 通俗點講，並發就是只有一個CPU資源，程序（或線程）之間要競爭得到執行機會。第一個階段，在A執行的過程中B，C不會執行，因為這段時間內這個CPU資源被A競爭到了，同理，第二個階段只有B在執行，第三個階段只有C在執行。其實，並發過程中，A，B，C並不是同時在進行的（微觀角度）。但又是同時進行的（宏觀角度）。

並行

1. Parallelism，即並行，指兩個或兩個以上事件（或線程）在同一時刻發生，是真正意義上的不同事件或線程在同一時刻，在不同CPU資源呢上（多核），同時執行。
2. 並行，不存在像並發那樣競爭，等待的概念。
3. A，B，C都在同時運行（微觀，宏觀）。

 

在CPU比較繁忙，資源不足的時候（開啟了很多進程），操作系統只為一個含有多線程的進程分配僅有的CPU資源，這些線程就會為自己盡量多搶時間片，這就是通過多線程實現並發，線程之間會競爭CPU資源爭取執行機會。

在CPU資源比較充足的時候，一個進程內的多線程，可以被分配到不同的CPU資源，這就是通過多線程實現並行。

至於多線程實現的是並發還是並行？上面所說，所寫多線程可能被分配到一個CPU內核中執行，也可能被分配到不同CPU執行，分配過程是操作系統所為，不可人為控制。所有，如果有人問我我所寫的多線程是並發還是並行的？我會說，都有可能。

不管並發還是並行，都提高了程序對CPU資源的利用率，最大限度地利用CPU資源。

 異步，與同步相對應，是指呼叫另一操作后，不等待其結果，繼續執行之后的操作，若之后沒有其他操作，當前線程將進入睡眠狀態，而CPU時間將有機會切至其他線程。在異步操作完成后通過回調函數的方式獲取通知與結果。異步的實現方式有多種，如多線程與完成端口。多線程將異步操作放入另一線程中運行，通過輪詢或回調方法得到完成通知；完成端口，由操作系統接管異步操作的調度，通過硬件中斷，在完成時觸發回調方法，此方式不需要占用額外線程。

 

 

1. 利用委托實現異步，lbxx是我扔在前段顯示內容的label控件，無須在意

public void AsyncTestByDelegate()
{
　　//異步
　　this.lbYB.Text += "線程id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + "<br/>";
　　Action<Label> action = (Label label) => ReadBook(label);
　　IAsyncResult asyncResult = null;
　　AsyncCallback asyncCallback = t => {
　　this.lbYB.Text += "asyncCallback線程id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + "<br/>";
　　};
　　asyncResult = action.BeginInvoke(this.lbYB, asyncCallback, null);

　　//下面有三種阻塞方式
　　//while (!asyncResult.IsCompleted)//主線程等待子線程的時候有返回，執行一點就返回一點，可以用來做進度條
　　//{
　　// Thread.Sleep(1);
　　// this.lbYB.Text += "等待線程id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + "<br/>";
　　//}
　　//if (asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(100))//主線程等待子線程有時間限制，阻塞當前線程100ms，無論是否返回true
　　//{
　　// lbYB.Text += "阻塞線程id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + "100ms" + "<br/>";
　　//}
　　action.EndInvoke(asyncResult);//主線程等待子線程無返回，一直阻塞，等到完成;EndInvoke根據委托是否有返回值，可以有返回值
　　lbYB.Text += "線程id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + "完成啦" + "<br/>";
}

public void ReadBook(Label label)
{
　　label.Text += "ReadBook線程id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + "<br/>"; ;
}

 問題來了，如果又要有返回值，又不想阻塞主線程怎么辦？

public void AsyncTestWithReturnByDelegate()
{
 　　var stopwatch = Stopwatch.StartNew();
　　//下面三種方式完全一樣
　　Func<string, string, string> func = (string name, string game) =>
　　{
　　　　Thread.Sleep(5000);
　　　　return name + "在玩" + game;
　　};
　　func = (string name, string game) => PlayGame(name, game);
　　func = new Func<string, string, string>(PlayGame);

　　IAsyncResult iar = func.BeginInvoke("張三", "魂斗羅", PlayGameCallBack, func);//第四個參數可以在回調函數中用IAsyncResult對象的屬性AsyncState獲取，object類型的，非常靈活，在這里就把委托傳了過去。

　　this.lbYB.Text += "用時" + stopwatch.ElapsedMilliseconds;
}
public string PlayGame(string name, string game)
{
　　Thread.Sleep(5000);
　　return name + "在玩" + game;
}
public void PlayGameCallBack(IAsyncResult ar)
{
　　Func<string, string, string> func = (Func<string, string, string>)ar.AsyncState;//在回調函數中將傳過來委托func還原，並調用EndInvoke,這樣不會阻塞主線程，也能獲得返回值
　　string r = func.EndInvoke(ar);
}

 2. 用線程來實現異步

但是問題來了，上面ReadBook方法是有入參的， Thread t = new Thread(ReadBook); 時，可沒有地方給你寫入參，這時可以用ParameterizedThreadStart

public void AsyncTestByThread()
{
　　this.lbYB.Text += "線程id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + "<br/>";
　　Thread t = new Thread(new ParameterizedThreadStart(UseReadBook));
　　t.IsBackground = true;
　　t.Start(this.lbYB);//入參
　　t.Join();//表示把thread線程任務join到當前線程，也就是當前線程等着thread任務完成

}
public void UseReadBook(object ojb)
{
　　duoxiancheng dxc = new duoxiancheng();
　　dxc.ReadBook((Label)ojb);
}

如果有多個入參呢，很簡單，UseReadBook的入參是object，可以寫個輔助類，多個參數作為類的屬性就行了呀。

如果有返回值呢？用委托的話可以用EndInvoke接受返回值，Thread也可以用輔助類返回，但是比較麻煩，我選擇用委托。