如何正確運用異步編程技術

一、什么是同步和異步？

同步（英語：Synchronization），指對在一個系統中所發生的事件（event）之間進行協調，在時間上出現一致性與統一化的現象。說白了就是多個任務一個一個執行，同一時刻只有一個任務在執行。

異步（英語：Asynchronization），指的是讓CPU暫時擱置當前請求的響應,處理下一個請求,當通過輪詢或其他方式得到回調通知后,開始運行。多線程將異步操作放入另一線程中運行，通過輪詢或回調方法得到完成通知,但是完成端口，由操作系統接管異步操作的調度，通過硬件中斷，在完成時觸發回調方法，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，將調度池中的線程以處理該請求，然而，但并發量很高的情況下，池中的線程已經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，如果請求隊列已滿，則 Web 服務器會拒絕請求并處于 HTTP 503繁忙狀態。如果是處理一些高延遲，例如網絡操作，這樣的線程大多數只是等待狀態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絡調用，則該請求無論是同步執行還是異步執行都需要兩秒鐘。 但是，在異步調用的過程中，服務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。 因此，當有許多請求調用長時間運行的操作時，異步請求可以防止出現請求排隊的情況。

場景描述二:假設我有三個操作，分別耗時500, 600和700毫秒。采用同步調用的話，總共的響應時間將會稍微超過1800毫秒。然而，如果是異步調用（并發），總共響應時間將會稍微超過700毫秒，因為那是最長的任務/操作的持續時間。因此:當一個action必須執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絡開銷的操作。 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）、操作是網絡綁定的或 I/O 綁定的而不是 CPU 綁定的。

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

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環節

4.1、既然異步可以大大提供應用程序的響應能力？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，高并發的網站么?

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，比如讀寫數據，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數的效果，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，高并發的網站么?

七、在線學習和演示

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