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二、異步與多線程
1）基本概念
1. 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。其中兩種並發關系分別是同步和互斥其中並發又有偽並發和真並發，偽並發是指單核處理器的並發，真並發是指多核處理器的並發。
2. 互斥：進程間相互排斥的使用臨界資源的現象，就叫互斥。
3. 同步：進程之間的關系不是相互排斥臨界資源的關系，而是相互依賴的關系。進一步的說明：就是前一個進程的輸出作為后一個進程的輸入，當第一個進程沒有輸出時第二個進程必須等待。具有同步關系的一組並發進程相互發送的信息稱為消息或事件。
4. 並行：在單處理器中多道程序設計系統中，進程被交替執行，表現出一種並發的外部特種；在多處理器系統中，進程不僅可以交替執行，而且可以重疊執行。在多處理器上的程序才可實現並行處理。從而可知，並行是針對多處理器而言的。並行是同時發生的多個並發事件，具有並發的含義，但並發不一定並行，也亦是說並發事件之間不一定要同一時刻發生。
5. 多線程：多線程是程序設計的邏輯層概念，它是進程中並發運行的一段代碼。多線程可以實現線程間的切換執行。
6. 異步：異步和同步是相對的，同步就是順序執行，執行完一個再執行下一個，需要等待、協調運行。異步就是彼此獨立,在等待某事件的過程中繼續做自己的事，不需要等待這一事件完成后再工作。線程就是實現異步的一個方式。異步是讓調用方法的主線程不需要同步等待另一線程的完成，從而可以讓主線程干其它的事情。
異步和多線程並不是一個同等關系,異步是最終目的,多線程只是我們實現異步的一種手段。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而可以做其它的事情。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。
異步和同步的區別， 在io等待的時候，同步不會切走，浪費了時間。
多線程的好處，比較容易的實現了 異步切換的思想， 因為異步的程序很難寫的。多線程本身程還是以同步完成，但是應該說比效率是比不上異步的。 而且多線很容易寫， 相對效率也高。
2）深層次理解
多線程和異步操作的異同
多線程和異步操作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。甚至有些時候我們就認為多線程和異步操作是等同的概念。但是，多線程和異步操作還是有一些區別的。而這些區別造成了使用多線程和異步操作的時機的區別。
異步操作的本質
所有的程序最終都會由計算機硬件來執行，所以為了更好的理解異步操作的本質，我們有必要了解一下它的硬件基礎。 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，在傳輸完成之后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。
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。
異步操作的優缺點
因為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。
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。
適用范圍
在了解了線程與異步操作各自的優缺點之后，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。
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。
作者：碧玉小瑕
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