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c# - 异步编程和多线程有什么区别?

coder 2023-07-06 原文

我认为它们基本上是同一件事——编写在处理器之间拆分任务的程序(在具有 2 个以上处理器的机器上)。然后我在读this ,它说:

Async methods are intended to be non-blocking operations. An await expression in an async method doesn’t block the current thread while the awaited task is running. Instead, the expression signs up the rest of the method as a continuation and returns control to the caller of the async method.

The async and await keywords don't cause additional threads to be created. Async methods don't require multithreading because an async method doesn't run on its own thread. The method runs on the current synchronization context and uses time on the thread only when the method is active. You can use Task.Run to move CPU-bound work to a background thread, but a background thread doesn't help with a process that's just waiting for results to become available.

我想知道是否有人可以帮我把它翻译成英文。它似乎区分了异步性(这是一个词吗?)和线程,并暗示您可以拥有一个具有异步任务但没有多线程的程序。

现在我理解了异步任务的思想,比如pg上的例子。 Jon Skeet 的 C# 深入,第三版 467

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 关键字表示“无论何时调用此函数,都不会在其调用后的所有内容都需要完成的上下文中调用。”

换句话说,在一些任务中写入它

int x = 5; 
DisplayWebsiteLength();
double y = Math.Pow((double)x,2000.0);

,由于DisplayWebsiteLength()xy无关,所以会导致DisplayWebsiteLength() “在后台”执行,例如

                processor 1                |      processor 2
-------------------------------------------------------------------
int x = 5;                                 |  DisplayWebsiteLength()
double y = Math.Pow((double)x,2000.0);     |

显然这是一个愚蠢的例子,但我是正确的还是我完全糊涂了还是什么?

(此外,我对为什么 sendere 从未在上述函数的主体中使用感到困惑。)

最佳答案

您的误解非常普遍。许多人被告知多线程和异步是一回事,但事实并非如此。

类比通常会有所帮助。你在一家餐馆做饭。一份鸡蛋和 toast 的订单进来了。

  • 同步:煮鸡蛋,然后烤 toast 。
  • 异步、单线程:您开始煮鸡蛋并设置计时器。您开始烤 toast ,并设置定时器。当他们都在做饭时,您打扫厨房。当计时器响起时,您将鸡蛋从火上取下,将 toast 从 toastr 中取出,然后上 table 。
  • 异步、多线程:您又雇了两名厨师,一名煮鸡蛋,另一名烤 toast 。现在你有协调厨师的问题,这样他们在共享资源时就不会在厨房里互相冲突。你必须付钱给他们。

现在多线程只是一种异步有意义吗? 线程是关于 worker 的;异步是关于任务的。在多线程工作流中,您将任务分配给工作人员。在异步单线程工作流中,您有一个任务图,其中一些任务依赖于其他任务的结果;当每个任务完成时,它会调用代码来安排下一个可以运行的任务,给定刚刚完成的任务的结果。但是您(希望如此)只需要一名 worker 来执行所有任务,而不是每个任务都需要一名 worker 。

认识到许多任务不受处理器限制会有所帮助。对于处理器绑定(bind)任务,雇用与处理器一样多的 worker (线程)是有意义的,为每个 worker 分配一个任务,为每个 worker 分配一个处理器,并且让每个处理器只做计算结果的工作尽快。但是对于不等待处理器的任务,你根本不需要分配一个 worker 。您只需等待结果可用的消息到达,在等待期间做其他事情。当该消息到达时,您可以将已完成任务的继续安排为待办事项列表中要检查的下一件事情。

那么让我们更详细地看一下 Jon 的示例。怎么了?

  • 有人调用 DisplayWebSiteLength。谁?我们不在乎。
  • 它设置一个标签,创建一个客户端,并要求客户端获取一些东西。客户端返回一个对象,表示获取某物的任务。该任务正在进行中。
  • 它是否在另一个线程中进行?可能不是。阅读Stephen's article关于为什么没有主题。
  • 现在我们等待任务。怎么了?我们检查任务是否在我们创建它和等待它之间完成。如果是,那么我们获取结果并继续运行。假设它还没有完成。 我们将此方法的其余部分注册为该任务的延续并返回
  • 现在控制权已返回给调用者。它有什么作用?随心所欲。
  • 现在假设任务完成。它是怎么做到的?也许它正在另一个线程上运行,或者也许我们刚刚返回的调用者允许它在当前线程上运行完成。不管怎样,我们现在已经完成了任务。
  • 已完成的任务请求正确的线程——同样,可能是唯一线程——来运行任务的延续。
  • 控制权立即返回到我们刚刚离开等待点的方法。现在 有可用的结果,因此我们可以分配 text 并运行该方法的其余部分。

就像我打的比喻一样。有人向您要文件。您将文档邮寄出去,然后继续做其他工作。当它到达邮件中时,您会收到信号,并且当您愿意时,您可以完成剩余的工作流程——打开信封,支付邮寄费用,等等。您无需雇用其他 worker 来为您完成所有这些工作。

关于c# - 异步编程和多线程有什么区别?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/34680985/

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