本文转载自微信公众号《程序新视野》，二师兄丑胖侠作者。转载本文请联系程序新视界公众号。最近在研究SpringBoot中的异步处理，发现了很多异步和多线程相关的知识点。我会先写几篇关于异步和多线程的文章，一起回顾或者学习相关的知识点。开始正文：前言在这篇文章中，我们通过一些通俗易懂的方式来解释异步编程和多线程编程，然后介绍它们之间的区别。什么是异步编程首先来看异步模型。在异步模型中，允许多个事件同时发生（处理）。当程序调用耗时较长的函数（方法）时，不会阻塞程序的执行流程，程序会继续执行。当函数执行完成时，程序可以获得执行完成消息或者可以访问执行结果（如果有返回值或者需要返回值时）。下面举个例子看看同步和异步的区别。例子中，程序通过网络获取两个文件，将两个文件合并：异步和同步上面例子中，异步系统中的解决方案是多开一个线程进行处理。第一个线程拿到第一个文件，第二个线程拿到第二个文件，第二个线程不需要等第一个线程执行完再执行。两个线程都得到相应的结果后，再进行合并结果的操作。我们再看一个场景。单线程方式读取OS（操作系统）中的文件，需要做数学运算。在异步系统中，程序发起读取操作系统中文件的请求。由于读取操作比较耗时，程序会在等待读取文件的同时将控制器交还给CPU进行数学运算。在异步编程中，通常会为耗时函数提供一个函数，函数的参数中包含一个额外的参数用于回调。而这个函数通常被称为回调函数。当耗时函数完成后，通过回调函数返回结果。关于回调函数的知识，请参考文章《两个经典例子让你彻底理解java回调机制》。什么是多线程编程？多线程是指多条指令（线程）并发或并行执行。在单核处理器上，多线程常常给人一种程序并行执行的错觉。实际上，处理器是通过一种调度算法在多个线程之间进行切换和调度的。或者根据外部输入（中断）和线程优先级的组合进行线程切换。在多核处理器上，线程是真正并行运行的。多个处理器同时执行多个线程以实现更高效的处理。一个简单的例子是：打开两个浏览器窗口，同时下载两个文件。每个窗口使用一个新的线程来下载文件，它们之间不需要任何人等待完成，而是并行下载。下图展示了多线程应用程序并发执行的过程：多线程执行异步和多线程的区别通过上面的介绍，我们可以看出多线程就是函数的并发执行。虽然异步编程是关于函数之间的非阻塞执行，但我们可以将异步应用于单线程或多线程。因此，多线程只是异步编程的一种实现。假设您和您的朋友决定一起做午餐。“异步”是你对你的朋友说，“你去商店买意大利面，回来后告诉我，然后我们一起做午饭。你买意大利面，我做番茄酱和饮料。“而“线程”是：“你烧开水，我加热番茄酱。当水沸腾时，告诉我，我把意大利面放进去。当番茄酱热时，你可以加入奶酪。当两者都完成时，你可以坐下来吃晚饭了。”在线程示例中，我们可以看到“When,Do”事件序列，它表示每个人（线程）的一组指令的序列。从上面的例子可以看出，多线程是和具体的executor相关的，而异步是和task相关的。多线程是编程的逻辑层概念。它是在一个进程中并发运行的一段代码，可以实现线程间的切换执行。异步和同步是相对的。异步是相互独立的，在等待事件的同时继续做自己的事情，不需要等到事件完成再工作。多线程是实现异步的一种方式。异步是指调用方法的主线程不需要同步等待另一个线程的完成，这样主线程就可以做其他事情了。所以本质上，异步和多线程并不是等价关系。异步是最终目的，多线程只是实现异步的一种手段。如何选择面对多线程和异步，我们应该如何选择呢？其实通常选择的依据主要是根据性能。那么，在同步/异步和单线程/多线程之间的所有组合中，哪种模型表现更好？总之，对于有大量I/O操作和不同计算的大型应用程序，使用异步多线程是有益的。有利于充分利用计算资源，又能兼顾非阻塞功能。这也是所有操作系统都采用的线程模型。异步操作的编写复杂度高，程序主要采用回调方式进行处理，与正常的思维方式有些不同，调试难度大。使用（滥用）多线程会给系统带来额外的上下文切换负担，线程间共享变量可能会造成死锁。因此，在实现这两种模式时，往往需要处理资源竞争、死锁、共享资源、回调事件等问题。总结在本文中，我们解释了异步编程和多线程编程的定义，然后解释了它们之间的区别。但是，本文中的所有术语和概念与具体的技术实现无关。后面我们会继续讲解异步调用、回调等多线程和异步相关的其他知识点。
