如何正確運用異步編程技術(shù)

一、什么是同步和異步？

同步（英語：Synchronization），指對在一個系統(tǒng)中所發(fā)生的事件（event）之間進行協(xié)調(diào)，在時間上出現(xiàn)一致性與統(tǒng)一化的現(xiàn)象。說白了就是多個任務(wù)一個一個執(zhí)行，同一時刻只有一個任務(wù)在執(zhí)行。

異步（英語：Asynchronization），指的是讓CPU暫時擱置當前請求的響應(yīng),處理下一個請求,當通過輪詢或其他方式得到回調(diào)通知后,開始運行。多線程將異步操作放入另一線程中運行，通過輪詢或回調(diào)方法得到完成通知,但是完成端口，由操作系統(tǒng)接管異步操作的調(diào)度，通過硬件中斷，在完成時觸發(fā)回調(diào)方法，此方式不需要占用額外線程。

二、在ASP.NET MVC項目中我們應(yīng)該何時的使用異步控制器？

2.1、ASP.NET MVC 中為什么需要使用異步呢？

IIS有一個線程池來處理用戶的請求，當一個新的請求過來時，將調(diào)度池中的線程以處理該請求，然而，但并發(fā)量很高的情況下，池中的線程已經(jīng)不能夠滿足這么多的請求時候，池中的每一個線程都處于忙的狀態(tài)則在處理請求時將阻塞處理請求的線程，并且該線程不能對另一個請求提供服務(wù)，如果請求隊列已滿，則 Web 服務(wù)器會拒絕請求并處于 HTTP 503繁忙狀態(tài)。如果是處理一些高延遲，例如網(wǎng)絡(luò)操作，這樣的線程大多數(shù)只是等待狀態(tài)大部分時間是不做任何事情的，這樣的線程就可以使用異步編程更好的充分利用。

三、同步和異步使用場景

場景描述一:如果某個請求生成一個需要兩秒鐘來完成的網(wǎng)絡(luò)調(diào)用，則該請求無論是同步執(zhí)行還是異步執(zhí)行都需要兩秒鐘。 但是，在異步調(diào)用的過程中，服務(wù)器在等待第一個請求完成的過程中不會阻塞對其他請求的響應(yīng)。 因此，當有許多請求調(diào)用長時間運行的操作時，異步請求可以防止出現(xiàn)請求排隊的情況。

場景描述二:假設(shè)我有三個操作，分別耗時500, 600和700毫秒。采用同步調(diào)用的話，總共的響應(yīng)時間將會稍微超過1800毫秒。然而，如果是異步調(diào)用（并發(fā)），總共響應(yīng)時間將會稍微超過700毫秒，因為那是最長的任務(wù)/操作的持續(xù)時間。因此:當一個action必須執(zhí)行多個獨立的長期運行的操作時，異步action方法是很有用的。

3.1、在滿足以下條件時使用同步管線：

1）、操作很簡單或運行時間很短。

2）、簡單性比效率更重要。

3）、此操作主要是 CPU 操作而不是包含大量的磁盤或網(wǎng)絡(luò)開銷的操作。 對 CPU 綁定操作使用異步操作方法未提供任何好處并且還導(dǎo)致更多的開銷。

3.2、在滿足以下條件時使用異步管線：

1）、操作是網(wǎng)絡(luò)綁定的或 I/O 綁定的而不是 CPU 綁定的。

2）、測試顯示阻塞操作對于網(wǎng)站性能是一個瓶頸，并且通過對這些阻塞調(diào)用使用異步操作方法，IIS 可對更多的請求提供服務(wù)。

并行性比代碼的簡單性更重要。

3）、您希望提供一種可讓用戶取消長時間運行的請求的機制。

四、Q&A環(huán)節(jié)

4.1、既然異步可以大大提供應(yīng)用程序的響應(yīng)能力？那么ASP.NET MVC 如果全部用異步控制器(Async Controller)，會有什么效果？會成為高吞吐量，高并發(fā)的網(wǎng)站么?

僅僅只是把代碼加個async事實上不會帶來任何性能的提升，必須在需要異步的地方（IO）異步執(zhí)行才能真正提升吞吐量。異步Controller多用于I/O密集型操作，比如讀寫數(shù)據(jù)，且操作之間較為獨立；而CPU密集型操作則不適用與異步——無論你是異步處理還是同步處理，最終CPU都會被頂滿。所以異步操作確實可以達到提高并發(fā)數(shù)的效果，但具體還是要看你把它用在哪里。全部使用異步Controller并不會絕對達到提高站點性能的作用。

六、參考文獻

看stackoverflow大牛如何回答何時在ASP.NET中使用異步控制器？

ASP.NET MVC中使用異步控制器

ASP.NET MVC什么時候使用異步Action

ASP.NET MVC 如果全部用異步 Controller，會有什么效果？會成為高吞吐量，高并發(fā)的網(wǎng)站么?

七、在線學(xué)習(xí)和演示

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