在.NET 4.5中，异步和同步的区别是什么？

Question

在.NET 4.5中，异步和同步的区别是什么？

c#asp.net.netasync-awaittask-parallel-library

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在我阅读.NET 4.5中的异步编程时，看到了async和await关键字。在这里链接有以下段落:

处理异步请求

在启动时或并发请求数量猛增（并发度突然增加）的Web应用程序中，将这些Web服务调用设置为异步将提高您的应用程序的响应能力。异步请求处理与同步请求处理所需的时间相同。例如，如果一个请求进行了需要2秒钟才能完成的Web服务调用，则无论是同步还是异步执行该请求，它都需要2秒钟。但是，在异步调用期间，线程不会被阻塞，而是可以响应等待第一个请求完成时的其他请求。因此，在存在许多并发请求调用长时间运行操作时，异步请求可以防止请求排队和线程池增长。

对于粗体字的部分，“异步请求处理与同步请求处理所需的时间相同”是什么意思呢？ 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() 从这里开始执行：Task<int> longRunningTask = LongRunningOperation(); ，一旦调用 await 就会返回值，因此在我的观点中异步代码比同步代码更快，是这样吗？

另一个问题：

据我了解，主线程正在执行 MyMethod()，不会被阻塞等待 LongRunningOperation() 完成，而是返回到线程池中为其他请求提供服务。那么还有另一个线程被分配给 LongRunningOperation(); 来执行它吗？

如果是这样，那么异步编程和多线程编程之间有什么区别？

更新：

假设代码变成了这样：

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，在执行DoIndependentWork()期间，LongRunningOperation()会由另一个线程执行吗？

- Abraham Josef

1

你缺少一些重要的基础知识，很难给出一个好的答案。你需要一个教程。了解一下 await 的作用。 - usr

执行工作总是需要相同的时间，异步代码只是以不同的顺序执行工作。需要更长时间的任务可能会被转移到另一个线程中。因此，执行的任务仍然需要时间，但应用程序不必等待任务完成。 - David

3个回答

5

考虑以下区别：

Thread.Sleep(1000);

并且

await Task.Delay(1000);

两种方法都需要一秒钟才能运行。然而，在前一种情况下，当前线程将被阻塞（并且所有其资源都无用），而在后一种情况下，当前线程可以执行其他有用的操作（例如，提供另一个请求）。

异步性不是为了加速单个指令序列，而是为了能够在同步代码会阻塞的情况下执行任务。

关于另一个问题

释放的线程将用于其他事情；直到操作完成之前，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，使用计时器发出信号以便线程在空闲时拾取，而不是停止内部线程。

- Richard

2

（在I3arnon的回答基础上）

并不是绝对正确的说同步操作和使用async-await的操作将总体花费相同的时间。 async-await中涉及到一些额外的逻辑。需要检查已完成的awaiter和状态机。这使得一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的操作都是自然异步的，并且需要一些额外的处理才能使其看起来和感觉像同步。在这些情况下，异步操作所需的时间比同步操作少。

问题中的引用与Web应用程序有关。对于Web应用程序，异步操作更多地涉及在可接受的时间内服务最大数量的请求，而不是每个请求节省几微秒的时间。另一方面，如果涉及上下文切换，则会花费更多的时间，这就是为什么在Web应用程序中使用Task.Run会对应用程序造成更多的伤害而不是好处。

如果您想了解更多关于async-awit的信息，请阅读我的async-awit策划文章。

- Paulo Morgado

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可以查看英文原文，
原文链接

- i3arnon · Accepted Answer

异步操作并不会更快。如果你异步等待10秒钟（即await Task.Delay(10000)）或同步等待（即Thread.Sleep(10000)），花费的时间都是相同的10秒。唯一的区别在于，前者在等待时不会阻塞线程，而后者会阻塞线程。

现在，如果你启动一个任务并不立即等待它完成，你可以使用同一线程做其他工作，但这不会“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（和其他真正异步操作一样）不需要线程来执行，所以没有线程。 Task.Delay 是使用一个 System.Threading.Timer 实现的，你启动它并在它完成时触发一个事件，在此期间它不需要线程，因为没有要执行的代码。

所以当运行 MyMethod 的线程到达 await longRunningTask 时，它就被释放了（只要 longRunningTask 还没有完成）。如果它是线程池线程，则会返回到线程池，可在应用程序中处理其他代码。

关于更新，流程如下：

MyMethod 开始处理
LongRunningOperation 开始处理
DoSomeWorkNeedsExecution 在调用线程上执行
在 LongRunningOperation 中遇到 await，然后返回一个热任务。
DoIndependentWork 被同一个调用线程执行（LongRunningOperation 仍在“运行”，不需要线程）
在 MyMethod 中遇到 await。如果原始任务已完成，则同一线程会继续同步进行，否则将返回一个最终会完成的热任务。

因此，你使用async-await允许你使用一个本来会被阻塞等待同步执行CPU密集工作的线程。