異步編程和多線程有什麼區別？

異步編程與多線程：相輔相成的兩種方法

許多開發者最初將異步編程等同於多線程，認為它們是將任務分配到多個處理器上的可互換方法。然而，仔細研究就會發現兩者之間存在細微但至關重要的區別。

異步方法：非阻塞且與上下文相關

異步方法設計用於非阻塞操作。 “await”表達式不會在任務執行期間停止當前線程。相反，它將剩餘方法註冊為延續，並將控制權返回給異步方法的調用者。

有趣的是，異步方法不需要創建額外的線程。異步方法不需要多線程，因為它們在當前同步上下文中運行，並且僅在活動時才使用線程時間。雖然“Task.Run”可以將 CPU 密集型工作卸載到後台線程，但在等待結果時它卻無效。

多線程：多線程協同工作

相比之下，多線程涉及在多個線程之間分配任務，每個線程都有其自己的專用處理器。異步性處理任務，而線程則專注於執行這些任務的工作線程。

類比：異步早餐

想像一下做早餐：

• 同步：先煎雞蛋，然後烤麵包。
• 異步單線程：開始煎雞蛋，設置計時器。開始烤麵包，設置計時器。烹飪期間，清潔廚房。計時器響鈴後，從火上取下食物並食用。
• 異步多線程：僱傭兩個廚師，一個煎雞蛋，一個烤麵包。協調工作以避免廚房衝突，並支付兩個廚師的工資。

這個類比說明了多線程只是異步的一種形式，其中任務被分配給工作線程（線程）。異步單線程工作流涉及由單個工作線程管理的依賴任務，該工作線程檢查任務完成情況並根據需要安排延續。

Jon Skeet 的異步示例

Jon Skeet 的代碼演示了異步編程：

async void DisplayWebsiteLength(object sender, EventArgs e)
{
    label.Text = "Fetching ...";
    using (HttpClient client = new HttpClient())
    {
        Task<string> task = client.GetStringAsync("http://csharpindepth.com");
        string text = await task;
        label.Text = text.Length.ToString();
    }
}

async 關鍵字表示此方法的執行可以在後台進行，而不會延遲後續操作。它獲取網站內容，等待完成，然後顯示長度。

增強工作流程的理解

此工作流程的關鍵在於理解“await”的操作方式：

1. 創建一個新任務並請求數據。
2. 在等待任務時檢查任務是否已完成。如果是，則獲取結果並繼續執行。
3. 如果未完成，則將剩餘方法標記為延續，並將控制權返回給調用者。
4. 任務完成後，在當前線程或另一個線程上調用延續。
5. 使用可用結果在“await”點恢復執行。

本質上，異步編程允許您並發執行任務，而無需阻塞或創建額外的線程。它是優化性能和保持響應能力的強大工具。

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