參考：https://blog.csdn.net/qq_27825451/article/details/86162597
聲明:后面會不斷穿插這樣的一些概念，一定要深入理解一些關鍵的基本思想。這些基本概念很多的參考資料參差不齊，講解不是很清楚，本章將詳細，用最通俗易懂的語言解釋，什么是線程、進程、同步、異步、阻塞、非阻塞、並發、並行這些很容易弄混的概念，本次的系列文章較長，后續會講解python協程的實現方式。看完本文，你講明白一下一些基本的東西：
（1）並發（並發只是實現異步的手段之一）並不是沒有阻塞的，依然有阻塞。
（2）怎么理解“事件循環”，那個線程一直在各個方法直接不停歇的游走，遇到一個yield from就懸掛起來，然后又走到另外一個方法，依次進行下去，直到事件循環所有的方法執行完畢。
（3）並發（異步）一定比同步快嗎？當然不是了
（4）並發分為真並發，偽並發，並發於並行的區別在於“是否同時”
（5）異步是最終的目的，並發和並行都可以實現異步，線程是決定使用並發還是並行的手段。
（6）最好的實現方式當然是並行了。
首先介紹一些最基本的概念和核心思想
一，進程，線程
1.1進程（Process）
是Windows系統中的一個基本概念，它包含着一個運行程序所需要的資源。一個正在運行的應用程序在操作系統中被視為一個進程，進程可以包括一個或多個線程。線程是操作系統分配處理器時間的基本單元，在進程中可以有多個線程同時執行代碼。進程之間是相對獨立的，一個進程無法訪問另一個進程的數據（除非利用分布式計算方式），一個進程運行的失敗也不會影響其他進程的運行，Windows系統就是利用進程把工作划分為多個獨立的區域的。進程可以理解為一個程序的基本邊界。是應用程序的一個運行例程，是應用程序的一次動態執行過程。
1.2線程（Thread）
是進程中的基本執行單元，是操作系統分配CPU時間的基本單位，一個進程可以包含若干個線程，在進程入口執行的第一個線程被視為這個進程的主線程。在.NET應用程序中，都是以Main()方法作為入口的，當調用此方法時系統就會自動創建一個主線程。線程主要是由CPU寄存器、調用棧和線程本地存儲器（Thread Local Storage，TLS）組成的。CPU寄存器主要記錄當前所執行線程的狀態，調用棧主要用於維護線程所調用到的內存與數據，TLS主要用於存放線程的狀態信息。
線程的本質：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。
1.3進程和線程的區別
進程和線程的主要差別在於它們是不同的操作系統資源管理方式。進程有獨立的地址空間，一個進程崩潰后，在保護模式下不會對其它進程產生影響，而線程只是一個進程中的不同執行路徑。線程有自己的堆棧和局部變量，但線程之間沒有單獨的地址空間，一個線程死掉就等於整個進程死掉，所以多進程的程序要比多線程的程序健壯，但在進程切換時，耗費資源較大，效率要差一些。但對於一些要求同時進行並且又要共享某些變量的並發操作，只能用線程，不能用進程。
1) 簡而言之,一個程序至少有一個進程,一個進程至少有一個線程.
2) 線程的划分尺度小於進程，使得多線程程序的並發性高。
3) 另外，進程在執行過程中擁有獨立的內存單元，而多個線程共享內存，從而極大地提高了程序的運行效率。
4) 線程在執行過程中與進程還是有區別的。每個獨立的線程有一個程序運行的入口、順序執行序列和程序的出口。但是線程不能夠獨立執行，必須依存在應用程序中，由應用程序提供多個線程執行控制。
5) 從邏輯角度來看，多線程的意義在於一個應用程序中，有多個執行部分可以同時執行。但操作系統並沒有將多個線程看做多個獨立的應用，來實現進程的調度和管理以及資源分配。這就是進程和線程的重要區別。
二，同步（Sync）和異步（Async）
2.1 同步
所謂同步，就是發出一個功能調用時，在沒有得到結果之前，該調用就不放或繼續執行后續操作。
簡單來說，同步就是必須一件一件事做，等前一件作為了才能做下一件事。
2.2異步
異步於同步相對，當一個異步過程調用發出后，調用者在沒有得到結果之前，就可以繼續執行后續操作。當這個調用完成后，一般通過狀態，通知和回調來通知調用者。對於異步調用，調用的返回並不受調用者控制。
對於通知調用者的三種方式，具體如下
狀態
即監聽被調用者的狀態（輪詢），調用者沒隔一段時間檢查一次，效率會很低。
通知
當被調用者執行完成后，發出通知告知調用者，無需消耗太多性能。
回調
與通知類似，當被調用者執行完成后，會調用調用者提供的回調函數。
2.3 同步和異步的區別
總結來說，同步和異步的區別：請求發出后，是否需要等待結果，才能繼續執行其他操作。
三，阻塞和非阻塞
阻塞和非阻塞這兩個概率僅僅與等待消息通知時的狀態有關。跟同步，異步沒什么太大關系，也就是說阻塞與非阻塞主要是程序(線程)等待消息通知時的狀態角度來說的。
阻塞和非阻塞關注的是程序在等待調用結果（消息，返回值）時的狀態.
阻塞調用是指調用結果返回之前，當前線程會被掛起。調用線程只有在得到結果之后才會返回。
非阻塞調用指在不能立刻得到結果之前，該調用不會阻塞當前線程。
總結：同步執行一般都會有阻塞，但也有可能沒阻塞；異步執行也有可能有阻塞，也可能沒有阻塞。后面會講到。
四，並發並行
並發：在操作系統中，是指一個時間段中有幾個程序都處於已啟動運行到運行完畢之間，且這幾個程序都是在同一個處理機上運行，但任意一個時刻點上只有一個程序在處理機上運行。當有多個線程在操作時，如果系統只有一個CPU，則它根本不可能真正同時進行一個以上的線程，它只能把CPU運行時間划分成若干個時間段，再將時間段分配給各個線程執行，在一個時間段的線程代碼運行時，其他線程處於掛起狀態。這種方式我們稱之為並發（Concurrent）。
並行：當系統有一個以上CPU時，則線程的操作有可能非並發。當一個CPU執行一個線程時，另一個CPU執行另一個線程，兩個線程互不搶占CPU資源，可以同時進行，這種方式我們稱之為並行（Parallel）
並發與並行的區別：
並發和並行的區別：
（1）你吃飯吃到一半，電話來了，你一直到吃完了以后才去接，這就說明你不支持並發也不支持並行。因為在完成吃飯這件事情之前，打電話這件事你是完全沒開始的，是一個一個來的。
（2）你吃飯吃到一半，電話來了，你停了下來接了電話，接完后繼續吃飯，這說明你支持並發。因為吃飯和電話兩件事情都處於啟動狀態，而不是一件事做完才啟動另一件事，但是雖然幾件事情都開始了，但因為是一個線程，還是一個一個交替去做的，這也是python協程的思想。
（3）你吃飯吃到一半，電話來了，你一邊打電話一邊吃飯，這說明你支持並行。因為這是同時在進行多件事情，而不是交替執行。
怎么區別呢？區分它們最關鍵的點就是：是否是『同時』。
並發的關鍵是你有處理多個任務的能力，不一定要同時；但是並行的關鍵是你有同時處理多個任務的能力。
五，關鍵概念的區分
（1）阻塞/非阻塞：關注的是程序在等待調用結果（消息，返回值）時的狀態
（2）同步/異步：關注的是消息通知的機制。即等到完全做完才通知，還是你先做你的，我先做我的 ，你做完了再來通知我就可以了。
所謂同步，就是在發出一個*調用*時，在沒有得到結果之前，該*調用*就不返回。但是一旦調用返回，就得到返回值了。
換句話說，就是由*調用者*主動等待這個*調用*的結果。
而異步則是相反，*調用*在發出之后，這個調用就直接返回了，所以沒有返回結果。換句話說，當一個異步過程調用發出后，調用者不會立刻得到結果。而是在*調用*發出后，*被調用者*通過狀態、通知來通知調用者，或通過回調函數處理這個調用。
上面的兩組概念是可以兩兩搭配的，即
（3）同步阻塞、同步非阻塞，異步阻塞、異步非阻塞。
舉個簡單的例子來描述這四種情況，老張要做兩件事，用水壺燒開水，看電視，兩件事情即兩個任務，兩個函數。
同步阻塞：老張把水壺放到火上，就坐在那里等水開，開了之后我再去看電視。（）
同步非阻塞：老張把水壺放到火上，去客廳看電視，時不時去廚房看看水開沒有。（同步非阻塞）
老張還是覺得自己有點傻，於是變高端了，買了把會響笛的那種水壺。水開之后，能大聲發出嘀~~~~的噪音。
異步阻塞：老張把響水壺放到火上，然后就坐在旁邊等着聽那個燒開的提示音。（異步阻塞）
異步非阻塞：老張把響水壺放到火上，去客廳看電視，水壺響之前不再去看它了，響了再去拿壺。（異步非阻塞）
乍一看，這“同步阻塞、異步阻塞”似乎沒有什么區別，但實際上是有區別的，所謂同步異步，指的是消息通知的機制。區別在哪里呢？
在這個例子中同步異步只是對於水壺而言。在使用普通水壺的時候，我要自己主動去觀察水是不是燒開了，自己主動去獲取燒開的這個結果，即所謂的同步；但是在響水壺的時候，我不需要再管水燒到什么程度了，因為只要水燒開了，那個滴滴的噪聲就會通知我的，即所謂的異步。
他們的相同點是，在燒水的過程中，老王啥也沒干，即“阻塞”。
（4）四種總結----同步/異步與阻塞/非阻塞
同步阻塞形式：效率是最低的。拿上面的例子來說，在燒水的過程中，什么別的事都不做。
同步非阻塞形式：實際上是效率低下的。因為老王需要不斷的在看電視與燒水之間來回跑動，看一下電視，又要去看一下水燒開 沒有，這樣來回跑很多次，在程序中，程序需要在這兩種不同的行為之間來回的切換，效率可想而知是低下的。
異步阻塞形式：異步操作是可以被阻塞住的，只不過它不是在處理消息時阻塞，而是在等待消息通知時被阻塞。
這個效率其實跟同步阻塞差不多的。
異步非阻塞形式：效率更高。因為老王把水燒好之后就不用管了，可以安安心心去看電視，不用來回奔波看水燒開了沒，因為水燒開了會有提示告訴他水燒好了，這樣效率豈不是更高。
那有沒有更好的辦法？當然有，如果老王還有一個幫手老張，讓老王自己看電視、同時老張去燒開水，這樣豈不是更好？這就是所謂的並行。
（5）並發/並行、同步/異步、阻塞/非阻塞
並發/並行：即能夠開啟多個任務，多個任務交替執行為並發，多個任務同時執行為並行
同步/異步：關注的是消息通知的機制，主動等候消息則為同步、被動聽消息則為異步
阻塞/非阻塞：關注的是等候消息的過程中有沒有干其他事。
總結：上面的幾組概念，時刻穿插的，並沒有完全的等價關系，所以經常有人說，異步就是非阻塞，同步就是阻塞，並發就是非阻塞、並行就是非阻塞，這些說法都是不完全准確地。
六、最終結論概括
並發和並行都是實現異步編程的思路，只有一個線程的並發，稱之為“偽並發”；有多個線程的並發稱之為“真並發”，真並發與並行是很接近的。
6.1異步操作的優缺點
因為異步操作無須額外的線程負擔（這里指的是單線程交替執行的“偽並發”），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出入，而且難以調試。
6.2 多線程的優缺點
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。
異步與多線程,從辯證關系上來看,異步和多線程並不時一個同等關系,（因為單線程也是可以實現異步的）異步是目的,多線程只是我們實現異步的一個手段.什么是異步:異步是當一個調用請求發送給被調用者,而調用者不用等待其結果的返回.實現異步可以采用多線程技術或則交給另外的進程來處理