.net 4.5 中的异步和同步之间的差异

本文关键字：同步 之间 异步 net | 更新日期: 2023-09-27 18:36:08

在我阅读有关 .Net 4.5 中的异步编程时，async和await关键字我在这里读了以下段落

处理异步请求

在 Web 应用程序中，在 启动或具有突发负载（并发性突然增加）， 使这些 Web 服务调用异步将增加 应用程序的响应能力。异步请求需要 处理时间与同步请求相同。为 例如，如果请求发出需要两个 Web 服务调用 秒完成，请求需要两秒钟，无论它是 同步或异步执行。但是，在 异步调用，不会阻止线程响应其他线程 请求，同时等待第一个请求完成。因此 异步请求可防止请求排队和线程池增长 当有许多并发请求调用长时间运行时 操作。

对于粗体字，我无法理解异步请求处理所需的时间与同步请求相同？

例如： 

public async Task MyMethod()
{
    Task<int> longRunningTask = LongRunningOperation();
    //indeed you can do independent to the int result work here 
    //and now we call await on the task 
    int result = await longRunningTask;
    //use the result 
    Console.WriteLine(result);
}
public async Task<int> LongRunningOperation() // assume we return an int from this long running operation 
{
    await Task.Delay(1000); //1 seconds delay
    return 1;
}

据我了解，LongRunningOperation()从调用这里的第一行开始执行Task<int> longRunningTask = LongRunningOperation();并在调用await后返回值，所以从我的角度来看，异步代码比同步代码快，对吗？

另一个问题：

据我了解，正在执行的主线程MyMethod()没有阻塞等待LongRunningOperation()完成，但它返回到线程池以服务于另一个请求。 那么是否有另一个线程分配给LongRunningOperation();来执行它呢？

如果是，那么异步编程和多线程编程有什么区别？

更新：

假设代码变成这样：

public async Task MyMethod()
    {
        Task<int> longRunningTask = LongRunningOperation();
        //indeed you can do independent to the int result work here 
        DoIndependentWork();
        //and now we call await on the task 
        int result = await longRunningTask;
        //use the result 
        Console.WriteLine(result);
    }
    public async Task<int> LongRunningOperation() // assume we return an int from this long running operation 
    {
        DoSomeWorkNeedsExecution();
        await Task.Delay(1000); //1 seconds delay
        return 1;
    }

在这种情况下，LongRunningOperation()会在执行过程中DoIndependentWork()被另一个线程执行吗？

.net 4.5 中的异步和同步之间的差异

异步操作速度不快。如果您异步等待 10 秒（即 await Task.Delay(10000) ） 或同步（即 Thread.Sleep(10000) ） 这将需要相同的 10 秒。唯一的区别是第一个在等待时不会支撑线程，但第二个会。

现在，如果您启动一个任务并且不等待它立即完成，则可以使用相同的线程来执行其他工作，但它不会"加速"异步操作的运行：

var task = Task.Delay(10000);
// processing
await task; // will complete only after 10 seconds

关于你的第二个问题：Task.Delay（像其他真正的异步操作一样）不需要执行线程，因此没有线程。 Task.Delay是使用您启动的System.Threading.Timer实现的，并在完成后引发一个事件，同时它不需要线程，因为没有要执行的代码。

因此，当正在运行的线程到达MyMethod await longRunningTask时，它就会被释放（只要longRunningTask尚未完成）。如果它是一个ThreadPool线程，它将返回到ThreadPool，在那里它可以处理应用程序中的一些其他代码。

关于更新，流程将是这样：

  • MyMethod开始处理
  • LongRunningOperation开始处理
  • DoSomeWorkNeedsExecution在调用线程上执行
  • 在LongRunningOperation中达到await，因此返回热任务。
  • DoIndependentWork由同一个调用线程执行（LongRunningOperation仍在"运行"，不需要线程）
  • MyMethod达到await。如果原始任务完成，则同一线程将同步进行，如果没有，则将返回最终将完成的热任务。

因此，您正在使用async-await的事实允许您使用线程，否则该线程将被阻塞，等待同步等待执行的 CPU 密集型工作。

考虑以下两者之间的区别：

Thread.Sleep(1000);

和

await Task.Delay(1000);

两者都需要一秒钟才能运行。然而，在前一种情况下，当前线程将被阻止（并且其所有资源都无用），而在后一种情况下，当前线程可以做其他有用的事情（例如，为另一个请求提供服务）。

异步性不是要加快单个指令序列的速度，而是能够在同步代码阻塞时执行操作。

另一个问题

释放的线程

将用于其他事项;在操作完成之前，不会分配任何线程。这是可能的，因为底层操作系统本身是异步的。在上面的示例中，使用了一个计时器，该计时器在线程空闲时发出信号，而不是线程停止用于内部。

（建立在I3arnon的答案之上）

总体而言，同步操作和使用async-await的操作需要相同的时间，这并非绝对正确。

async-await中涉及一些额外的逻辑。涉及对已完成的等待者和状态机的检查。这使得某些异步操作比相应的同步操作花费更多的时间。

另一方面，大多数适合async-await的操作自然是异步的，并且涉及一些额外的处理以使其外观和感觉同步。在这些情况下，异步操作比同步操作花费的时间更少。

关于这个问题的引用与 Web 应用程序有关。对于 Web 应用程序，异步操作更多的是在可接受的时间内提供最大数量的请求，而不是为每个请求节省几微秒。另一方面，如果涉及上下文切换，最终会花费更多时间，这就是为什么在 Web 应用程序中使用 Task.Run 对应用程序弊大于利的原因。

如果您想了解有关async-awit的更多信息，请阅读我的async-awit策展上的文章。

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