【C# 基础精讲】异步和同步的区别

在这里插入图片描述

异步(Asynchronous)和同步(Synchronous)是在编程中经常遇到的两种执行模式。它们涉及到程序中任务的执行方式以及对资源的管理方式。在本文中,我们将深入探讨异步和同步的区别、使用场景以及在 C# 中如何实现异步编程。

1. 同步执行

同步执行是指程序按照严格的顺序依次执行每个任务,当前任务执行完成后再执行下一个任务。这意味着任务的执行是阻塞的,一个任务的执行可能会阻塞其他任务的执行。在同步编程中,程序的执行流程会严格按照代码的顺序进行,直到某个任务完成或发生阻塞才会切换到下一个任务。

同步执行的优点是逻辑相对简单,易于理解和调试。但是,当某个任务需要花费较长时间来完成,或者需要等待外部资源时,会导致整个程序的执行效率降低,因为其他任务必须等待。

2. 异步执行

异步执行是指程序中的任务可以在不同的时间段内独立执行,任务的执行不会阻塞其他任务的执行。异步编程允许程序在等待某些任务完成的同时,继续执行其他任务。在异步执行模式下,任务的执行顺序不一定按照代码的顺序进行。

异步执行的主要优点是能够提高程序的执行效率和响应性。当某个任务需要等待外部资源、网络请求或其他耗时操作时,其他任务可以继续执行,从而充分利用计算资源。这对于提升用户体验、提高程序的吞吐量以及处理大量并发请求非常重要。

3. 异步和同步的区别

3.1 执行方式

  • 同步:按照顺序一个接一个地执行任务,一个任务完成后才能执行下一个任务。
  • 异步:任务可以并行地执行,不同任务之间不需要等待。

3.2 阻塞

  • 同步:一个任务的执行可能会阻塞其他任务的执行,直到任务完成。
  • 异步:任务的执行不会阻塞其他任务,程序可以继续执行其他操作。

3.3 效率

  • 同步:适用于简单的、顺序执行的场景,但可能在等待资源时效率较低。
  • 异步:适用于需要并发执行、资源等待时间较长的场景,能够提高程序的效率和响应性。

3.4 资源利用

  • 同步:可能会导致资源的低效利用,因为任务可能在等待阻塞的状态中。
  • 异步:能够更好地利用计算资源,任务之间可以并发执行。

3.5 错误处理

  • 同步:错误发生时可能会影响其他任务,容易产生“雪崩”效应。
  • 异步:错误不会影响其他任务,能够更好地隔离错误。

4. C# 中的异步编程

在 C# 中,异步编程通过异步方法和 async/await 关键字来实现。异步方法使用 async 修饰符来标识,其中可以使用 await 关键字等待异步操作的完成。通过使用异步方法,可以在不阻塞主线程的情况下执行耗时操作,从而提高程序的并发性和响应性。

以下是一个简单的示例,展示了在 C# 中如何使用异步编程:

using System;
using System.Net.Http;
using System.Threading.Tasks;class Program
{static async Task Main(string[] args){await DownloadWebsiteAsync();Console.WriteLine("下载完成!");}static async Task DownloadWebsiteAsync(){using (HttpClient client = new HttpClient()){string website = "https://www.example.com";string content = await client.GetStringAsync(website);Console.WriteLine("下载内容长度:" + content.Length);}}
}

在上述示例中,DownloadWebsiteAsync 方法使用了 async 修饰符,其中的 await 关键字等待 HttpClient 异步操作的完成,而主程序的 Main 方法不会被阻塞,继续执行后续操作。

5. 异步和同步的选择

选择使用异步还是同步取决于程序的特性和需求:

  • 使用同步:适用于简单的、线性的任务,不需要并行执行或异步操作。
  • 使用异步:适用于需要并发执行、资源等待时间较长、网络请求、IO 操作等情况。

在设计异步代码时,应该注意错误处理、资源管理和代码的可读性。虽然同步编程相对简单,但在处理大量并发操作、IO 密集型任务、网络请求等场景下,异步编程能够显著提升程序的性能和响应速度。以下是一些选择异步编程的场景和考虑因素:

5.1 并发操作

异步编程适用于需要同时处理多个任务的情况。例如,一个 Web 服务器需要同时处理多个客户端的请求,这就需要并发执行。通过异步编程,可以更好地利用计算资源,提高服务器的吞吐量和响应性。

5.2 IO 密集型任务

当任务需要等待 IO 操作(如文件读写、网络请求、数据库查询等)完成时,同步编程可能会导致资源的浪费,因为线程会被阻塞。在这种情况下,使用异步编程可以让 CPU 在等待 IO 操作的同时处理其他任务,提高效率。

5.3 避免 UI 阻塞

在 GUI 应用程序中,同步操作可能会导致用户界面的卡顿,影响用户体验。通过将耗时的任务异步执行,可以保持用户界面的响应性,让用户可以继续操作其他界面元素。

5.4 服务器资源管理

在服务器端应用程序中,需要注意资源的有效管理。同步编程可能导致线程阻塞,浪费服务器资源。而异步编程可以让服务器更好地处理大量并发请求,提高资源利用率。

5.5 错误处理和可维护性

异步编程可以提高程序的健壮性和错误隔离性。当一个任务失败时,不会影响其他任务的执行。同时,通过使用 try-catch 块来捕获异常,可以更好地处理错误,保障程序的稳定性。

5.6 注意事项

虽然异步编程能够提高程序性能,但也需要注意一些问题:

  • 异步并不总是更快:某些场景下,异步编程可能引入了额外的开销,导致性能下降。因此,应该根据实际情况评估是否需要使用异步。
  • 异步错误难以追踪:异步编程可能会使代码流程变得复杂,导致错误难以排查。使用适当的错误处理和日志记录可以帮助更好地追踪问题。
  • 异步不适用于所有场景:对于简单、短时间内能完成的任务,使用异步可能不会带来明显的性能提升,反而增加了代码的复杂性。

6. 总结

异步和同步是编程中两种重要的执行模式,根据不同的应用场景和需求选择合适的模式是至关重要的。同步适用于简单、顺序执行的任务,而异步适用于需要并发执行、资源等待时间较长的任务。在 C# 中,通过异步方法和 async/await 关键字,可以方便地实现异步编程,提高程序的性能和响应速度。无论是构建高性能的服务器应用程序还是提升用户体验,掌握异步编程都是成为一个更高效的 C# 开发者的重要一步。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/97222.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

git merge规则

参考文档:https://juejin.cn/post/7129333439299321887 丹尼尔:Hi,蛋兄,周杰伦都出新专辑了,你咋还不更新啊,真的打算半年一更啊? 蛋先生:好像确实是这样,要不&#xff0…

threejs使用gui改变相机的参数

调节相机远近角度 定义相机的配置: const cameraConfg reactive({ fov: 45 }) gui中加入调节fov的方法 const gui new dat.GUI();const cameraFolder gui.addFolder("相机属性设置");cameraFolder.add(cameraConfg, "fov", 0, 100).name(…

python:tkinter + cef 模仿 mdict 界面

cefpython3 其上游是C开发的CEF(基于webkit、V8), CEF 即 (Chromium Embedder Framework), 是基于Google Chromium项目的开源 Web browser控件(WebView)。 可查看github文档:cefpython api pip install cefpython3 c…

车载APP软件外包开发流程

车载APP的开发流程涉及多个阶段,从概念到发布都需要仔细的规划和执行。以下是一个一般性的车载APP开发流程概述,希望对大家有所帮助。北京木奇移动技术有限公司,专业的软件外包开发公司,欢迎交流合作。 1.需求分析和规划&#xff…

vulnhub靶机DarkHole_2

靶机下载地址:DarkHole: 2 ~ VulnHub 靶机发现 arp-scan -l 扫描端口 nmap --min-rate 10000 -p- 192.168.21.145 扫描服务 nmap -sV -sT -O -p22,80 192.168.21.145 漏洞扫描 nmap --scriptvuln -p22,80 192.168.21.145 这里有git源码泄露 git clone mirrors…

x.view(a,b)及x = x.view(x.size(0), -1) 的理解说明

x.view()就是对tensor进行reshape: 我们在创建一个网络的时候,会在Foward函数内看到view的使用。 首先这里是一个简单的网络,有卷积和全连接组成。它的foward函数如下: class NET(nn.Module):def __init__(self,batch_size):sup…

1.flink快速入门

前言 下图表示的是一个简单的flink-job的计算图,这种图被称为DAG(有向无环图),表示的这个任务的计算逻辑,无论是spark、hive、还是flink都会把用户的计算逻辑转换为这样的DAG,数据的计算按照DAG触发,理论上只要构建出…

Seaborn数据可视化(一)

目录 1.seaborn简介 2.Seaborn绘图风格设置 21.参数说明: 2.2 示例: 1.seaborn简介 Seaborn是一个用于数据可视化的Python库,它是建立在Matplotlib之上的高级绘图库。Seaborn的目标是使绘图任务变得简单,同时产生美观且具有信…

【脚本推荐】网页字体渲染插件

下图是三种网页字体增强的效果对比。 **SUM:**前面两个都是通过脚本运行,而最后一个是通过扩展插件;中间的脚本(字体渲染)效果是最好的,可惜输入框没有效果,也就意味着如果现在网页上写写学习笔…

2023最新版本~KEIL5使用C++开发STM32

先看效果 开始教学 因为是第一次写这个配置教程 我会尽量详细些 打开一个Keil工程 移除本地core 添加在线core 第一次编译代码 不会有报错 修改main.c文件类型为C 点击魔术棒 把ARM编译器修改为V6 第二次编译会报错语法不兼容 我把汇编部分的这些代码做了…

Mac 使用 rar 命令行工具解压和压缩文件

在 Mac 中常遇到的压缩文件有 zip 和 rar 格式的,如果是 zip 格式的 Mac 系统默认双击一下文件就能直接解压了,但 rar 文件就不行。 需要额外下载 rar 工具了实现。 第一步:下载 rar 工具 工具网址:https://www.rarlab.com/dow…

安防监控视频云存储平台EasyNVR通道频繁离线的原因排查与解决

安防视频监控汇聚EasyNVR视频集中存储平台,是基于RTSP/Onvif协议的安防视频平台,可支持将接入的视频流进行全平台、全终端分发,分发的视频流包括RTSP、RTMP、HTTP-FLV、WS-FLV、HLS、WebRTC等格式。为了满足用户的集成与二次开发需求&#xf…

记录一次arcgis engine开发版本引入问题

之前基于arcigs 10.1vs2013开发的程序,现在拿出来要改,但是目前版本是arcgis10.7vs2017/vs2019,打开后无论如何替换引用版本,都报错 (具体版本对应可以看这:ArcGIS Engine 与 Visual Studio 版本对照表_vs2019对应啥版…

神经网络基础-神经网络补充概念-02-逻辑回归

概念 逻辑回归是一种用于二分分类问题的统计学习方法,尽管名字中带有"回归"一词,但实际上它用于分类任务。逻辑回归的目标是根据输入特征来预测数据点属于某个类别的概率,然后将概率映射到一个离散的类别标签。 逻辑回归模型的核…

Git命令详解

1 常用命令 1&#xff09;初始化本地仓库 git init <directory> 是可选的&#xff0c;如果不指定&#xff0c;将使用当前目录。 2&#xff09;克隆一个远程仓库 git clone <url> 3&#xff09;添加文件到暂存区 git add <file> 要添加当前目录中的所…

Spring Boot 统一功能处理

目录 1.用户登录权限效验 1.1 Spring AOP 用户统一登录验证的问题 1.2 Spring 拦截器 1.2.1 自定义拦截器 1.2.2 将自定义拦截器加入到系统配置 1.3 拦截器实现原理 1.3.1 实现原理源码分析 2. 统一异常处理 2.1 创建一个异常处理类 2.2 创建异常检测的类和处理业务方法 3. 统一…

VALN-hybrid模式

实验拓扑及要求 一、实验思路 1.R1-R3按要求配置&#xff0c;R2不划分vlan使其全部都可以访问 2.交换机和路由器的交换机直连接口设为hybrid模式且R4-R6不带vlan标签访问路由器 3.交换机和交换机的两个直连接口设为hybrid模式且只允许R4-R6所在vlan标签通过 4.R4-R6只允许其…

音视频 FFmpeg音视频处理流程

ffmpeg -i test_1920x1080.mp4 -acodec copy -vcodec libx264 -s 1280x720 test_1280x720.flv推荐一个零声学院项目课&#xff0c;个人觉得老师讲得不错&#xff0c;分享给大家&#xff1a; 零声白金学习卡&#xff08;含基础架构/高性能存储/golang云原生/音视频/Linux内核&am…

C++进阶 特殊类的设计

本篇博客介绍&#xff1a;介绍几种特殊的类 特殊类的设计 设计一个类不能被拷贝设计一个类 只能在堆上创建对象设计一个类 只能在栈上创造对象设计一个类不能被继承单例模式饿汉模式懒汉模式单例模式对象的释放问题 总结 设计一个类不能被拷贝 我们的拷贝只会发生在两个场景当…

OSPF在广播类型的网络拓扑中DR和BDR的选举

指定路由器&#xff08;DR&#xff09;&#xff1a; 一个网段上的其他路由器都和指定路由器&#xff08;DR&#xff09;构成邻接关系&#xff0c;而不是它们互相之间构成邻接关系。 备份指定路由器&#xff08;BDR&#xff09;&#xff1a; 当DR出现问题&#xff0c;由BDR接…