Асинхронное против синхронного выполнения, что это действительно означает?

Проще говоря, асинхронное выполнение делает вещи в фоновом режиме.

Например, если вы хотите загрузить файл из В интернете вы можете использовать синхронную функцию для этого, но она заблокирует ваш поток, пока файл не завершит загрузку. Это может сделать ваше приложение невосприимчивым к любому пользовательскому вводу.

Вместо этого вы можете загрузить файл в фоновом режиме, используя асинхронный метод. В этом случае функция загрузки немедленно возвращается и выполнение программы продолжается в обычном режиме. Все операции загрузки выполняются в фоновом режиме, и ваша программа будет уведомлена о ее завершении.

Я думаю, что это немного приблизительное объяснение, но все же проясняется на примере из реальной жизни.

Маленький пример:

Предположим, что воспроизведение аудио включает три шага:

1. Получение сжатой песни с жесткого диска
2. Распаковка аудио.
3. Воспроизведение несжатого аудио.

Если ваш аудиоплеер выполняет шаг 1,2,3 последовательно для каждой песни, то это синхронно. Вам придется подождать некоторое время, чтобы услышать песню, пока песня действительно не будет извлечена и распакована.

Если ваш аудиоплеер выполняет шаги 1,2,3 независимо друг от друга, то он асинхронный. то есть. Во время воспроизведения аудио 1 (шаг 3), если он извлекает аудио 3 с жесткого диска параллельно (шаг 1) и распаковывает аудио 2 параллельно. (шаг 2 ) В итоге вы услышите песню, не дожидаясь извлечения и распаковки.

Синхронный означает, что вызывающая сторона ожидает ответа или завершения, асинхронная, что вызывающая сторона продолжается, и ответ приходит позже (если применимо).

В качестве примера :

    static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("Before call");
        doSomething();
        Console.WriteLine("After call");
    }

    private static void doSomething()
    {
        Console.WriteLine("In call");
    }

Это всегда будет выводиться:

Before call
In call
After call

Но если бы мы делали doSomething асинхронным (несколько способов сделать это), то вывод мог бы стать:

Before call
After call
In call

Поскольку метод, выполняющий асинхронный вызов будет сразу же перейти к следующей строке кода. Я говорю "мог", потому что порядок выполнения не может быть гарантирован с помощью асинхронных операций. Он также может выполняться как оригинал, в зависимости от времени потоков и т. Д.

Синхронное выполнение означает, что выполнение происходит в одной серии. A-> B-> C-> D . Если вы вызываете эти подпрограммы, A запустится, затем завершится, затем начнется B , затем закончится, затем запустится C и т. Д.

С помощью асинхронного выполнения вы начинаете процедуру и позволяете ей выполняться в фоновом режиме, пока вы начинаете следующую, а затем в какой-то момент произнесите «дождитесь завершения». Это больше похоже на:

Start A-> B-> C-> D -> Подождите , пока A не закончится

Преимущество состоит в том, что вы можете выполнить B , C и или D , пока A еще работает (в фоновом режиме, в отдельном потоке),

Синхронный / Асинхронный НИЧЕГО НЕ СДЕЛАТЬ С МНОГООБРАЗУЮЩИМ.

Синхронный или Синхронизированный означает «связанный» или «зависимый» в некотором роде. Другими словами, две синхронные задачи должны быть осведомлены друг о друге, и одна задача должна выполняться каким-либо образом, зависящим от другой, например ждать, пока не выполнится другая задача.
Асинхронный означает, что они полностью независимы, и ни один из них не должен учитывать другого каким-либо образом, ни при инициации, ни при исполнении.

Синхронный (один поток):

1 thread ->   |<---A---->||<----B---------->||<------C----->|

Синхронный (многопоточный):

thread A -> |<---A---->|   
                        \  
thread B ------------>   ->|<----B---------->|   
                                              \   
thread C ---------------------------------->   ->|<------C----->| 

Асинхронный (один поток):

         A-Start ------------------------------------------ A-End   
           | B-Start -----------------------------------------|--- B-End   
           |    |      C-Start ------------------- C-End      |      |   
           |    |       |                           |         |      |
           V    V       V                           V         V      V      
1 thread->|<-A-|<--B---|<-C-|-A-|-C-|--A--|-B-|--C-->|---A---->|--B-->| 

Асинхронный (многопоточный):

 thread A ->     |<---A---->|
 thread B ----->     |<----B---------->| 
 thread C --------->     |<------C--------->|

• Начальная и конечная точки задач A, B , C представлен <, > символов.
• Срезы ЦП представлены вертикальными полосами |

Технически, концепция синхронного / асинхронного действительно не имеет ничего общего с потоками . Хотя, в общем, необычно находить асинхронные задачи, выполняющиеся в одном потоке, возможно (см. Ниже примеры), и часто встречается , чтобы найти две или более задач, выполняющихся синхронно в отдельные темы ... Нет, понятие синхронного / асинхронного связано с исключительно с тем, может ли вторая или последующая задача быть инициирована до завершения другой (первой) задачи, или же она должна ждать. Это все. Какой поток (или потоки), или процессы, или процессоры, или действительно, на каком оборудовании выполняются задачи, не имеет значения. Действительно, чтобы подчеркнуть это, я отредактировал графику, чтобы показать это.

АСИНХРОННЫЙ ПРИМЕР. При решении многих инженерных задач программное обеспечение предназначено для разделения общей проблемы на несколько отдельных задач, а затем выполнять их асинхронно. Хорошими примерами являются инвертирование матрицы или проблема анализа методом конечных элементов. В вычислениях сортировка списка является примером. Например, процедура быстрой сортировки разбивает список на два списка и сортирует каждый из них, вызывая себя рекурсивно. В обоих приведенных выше примерах две задачи могут (и часто выполняются) выполняться асинхронно. Они не должны быть в отдельных потоках. Даже машина с одним ЦП и только одним потоком выполнения может быть закодирована, чтобы инициировать обработку второй задачи до завершения первой. Единственным критерием является то, что результаты одной задачи не являются необходимыми в качестве входных данных для другой задачи . Пока время начала и окончания задач перекрываются (возможно только в том случае, если выходные данные одного из них необходимы в качестве входных данных для другого), они выполняются асинхронно, независимо от того, сколько потоков используется.

СИНХРОННЫЙ ПРИМЕР. Любой процесс, состоящий из нескольких задач, где задачи должны выполняться последовательно, но одна должна выполняться на другом компьютере (выборка и / или обновление данных, получение котировки акций из финансовой службы и т. Д.). Если оно'