单线程vs多线程
a、多线程可以说是实现异步的一种方式;
b、共同点:多线程和异步操作两者都可以达到避免调用线程阻塞的目的,从而提高软件的可响应性;
c、线程消费CPU资源、 异步消费硬件资源;
1、多线程和异步操作的异同
多线程和异步操作两者都可以达到避免调用线程阻塞的目的,从而提高软件的可响应性。甚至有些时候我们就认为多线程和异步操作是等同的概念。但是,多线程和异步操作还是有一些区别的。而这些区别造成了使用多线程和异步操作的时机的区别。
2、异步操作的本质
所有的程序最终都会由计算机硬件来执行,所以为了更好的理解异步操作的本质,我们有必要了解一下它的硬件基础。 熟悉电脑硬件的朋友肯定对DMA这个词不陌生,硬盘、光驱的技术规格中都有明确DMA的模式指标,其实网卡、声卡、显卡也是有DMA功能的。DMA就是直接内存访问的意思,也就是说,拥有DMA功能的硬件在和内存进行数据交换的时候可以不消耗CPU资源。只要CPU在发起数据传输时发送一个指令,硬件就开始自己和内存交换数据,在传输完成之后硬件会触发一个中断来通知操作完成。这些无须消耗CPU时间的I/O操作正是异步操作的硬件基础。所以即使在DOS这样的单进程(而且无线程概念)系统中也同样可以发起异步的DMA操作。
3、线程的本质
线程不是一个计算机硬件的功能,而是操作系统提供的一种逻辑功能,线程本质上是进程中一段并发运行的代码,所以线程需要操作系统投入CPU资源来运行和调度。
4、异步操作的优缺点
因为异步操作无须额外的线程负担,并且使用回调的方式进行处理,在设计良好的情况下,处理函数可以不必使用共享变量(即使无法完全不用,最起码可以减少共享变量的数量),减少了死锁的可能。当然异步操作也并非完美无暇。编写异步操作的复杂程度较高,程序主要使用回调方式进行处理,与普通人的思维方式有些初入,而且难以调试。
5、多线程的优缺点
多线程的优点很明显,线程中的处理程序依然是顺序执行,符合普通人的思维习惯,所以编程简单。但是多线程的缺点也同样明显,线程的使用(滥用)会给系统带来上下文切换的额外负担。并且线程间的共享变量可能造成死锁的出现。
6、适用范围
在了解了线程与异步操作各自的优缺点之后,我们可以来探讨一下线程和异步的合理用途。我认为:当需要执行I/O操作时,使用异步操作比使用线程+同步I/O操作更合适。I/O操作不仅包括了直接的文件、网络的读写,还包括数据库操作、Web Service、HttpRequest以及.Net Remoting等跨进程的调用。
而线程的适用范围则是那种需要长时间CPU运算的场合,例如耗时较长的图形处理和算法执行。但是往往由于使用线程编程的简单和符合习惯,所以很多朋友往往会使用线程来执行耗时较长的I/O操作。这样在只有少数几个并发操作的时候还无伤大雅,如果需要处理大量的并发操作时就不合适了。
7、举个栗子
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks; namespace AsyTest
{
/// <summary>
/// 使用delegate可以“自动”使一个方法可以进行异步的调用
/// </summary>
/// <param name="i"></param>
internal delegate void AsyFoo(int i ); class Program
{
/// <summary>
/// 输出当前线程的信息
/// </summary>
/// <param name="name">方法名称﹤</param>
private static void PrintCurrentThreadInfo(string name)
{
Console.WriteLine("线程 Id of " + name + " is: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + ", current thread is "
+ (Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "" : "not ") + "thread pool thread.");
} /// <summary>
/// 测试方法,Sleep一定时间
/// </summary>
/// <param name="i">时间</param>
private static void Foo(int i)
{
PrintCurrentThreadInfo("Foo()");
Thread.Sleep(i);
Console.WriteLine("……………………");
} /// <summary>
/// 回调函数
/// </summary>
/// <param name="ar"></param>
static void FooCallBack(IAsyncResult ar)
{
PrintCurrentThreadInfo("FooCallBack()");
AsyFoo caller = (AsyFoo)ar.AsyncState;
caller.EndInvoke(ar);
} /// <summary>
/// 投递一个异步调用
/// </summary>
private static void PostAsync()
{
AsyFoo asy=new AsyFoo(Foo);
asy.BeginInvoke(, new AsyncCallback(FooCallBack), asy);
} static void Main(string[] args)
{
PrintCurrentThreadInfo("Main入口"); for (int i = ; i < ; i++)
{
PostAsync();
}
Console.ReadLine();
}
}
}
8、栗子熟了
参考文档:http://www.cnblogs.com/ydhliphonedev/archive/2011/09/22/2185455.html
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