同步异步多线程这三者关系，你能给面试官一个满意的回答吗？

　　前几天一位朋友去面试，面试官问了他同步，异步，多线程之间是什么关系，异步比同步高效在哪？多线程比单线程高效在哪？由于回答的不好，让我帮他捋一下，其实回答这个问题不难，难就难在只对别人说理论，而没有现杀的例子。一：异步1。到底解放了谁？从基础的同步说起
　　要说解放了谁，一定得有几个参与者，举个例子：当你的主线程读取一个应用程序之外的资源时，它有可能是一个文件，又有可能是一个外部服务，当用同步方式读取外部服务时，首先主线程会从用户模式进入到内核模式，在内核模式中windows会将你的请求数据交给对应的网络驱动程序，继后会让这个线程进入休眠状态，当网络驱动程序和外部服务一阵痉挛之后，网络驱动程序会将获取到的结果交给当初休眠的线程，windows唤醒休眠线程继而执行后续的C代码，画个简图理解一下，不一定全对。
　　这里就存在着一个非常大的问题，步骤4步骤7之间，你的主线程一直都是休眠状态，比如在GUI编程中，有一个重要的原则就是解放你的UI线程（主线程），所以解决这个问题就迫在眉睫。异步方式下的处理方案
　　说到这里，大家应该知道了异步方式就是为了解放主线程，又可以叫调用线程，没错，接下来看一下同样的场景在异步中如何处理的。
　　从图中可以看到，步骤三中将thread数据交给网络驱动程序之后，该thread就直接返回不管了，当后续网络驱动程序获取数据后，将数据丢给CLR线程池中的IO线程再由它触发你的回调函数。总结
　　异步相比同步效率高就高在解放了调用线程，在驱动程序和远程服务RoundTrip期间，调用线程还可以执行其他工作，放在GUI上就是主线程可以继续响应用户的超敏操作。
　　由于没有空转的线程，CPU可以得到最满载的运转，更少的线程就有更少的线程栈空间，更少的GC回收时间和上下文切换。2。代码演示
　　还是那句话，光说可不行，你得上一点代码看看，有了上面的理论基础，这里我就模拟爬取下博客园首页的所有文章的用户头像。同步代码publicstaticvoidMain（string〔〕args）｛SingleThreadDownloadImages（）；Console。WriteLine（主线程继续执行其他的咯）；Console。Read（）；｝publicstaticvoidSingleThreadDownloadImages（）｛using（varclientnewHttpClient（））｛调用线程空转等待varcontentclient。GetStringAsync（http：cnblogs。com）。Result；varhtmlnewHtmlDocument（）；html。LoadHtml（content）；varimgsrcListhtml。DocumentNode。QuerySelectorAll（img。pfs）。Select（mm。Attributes〔src〕。Value）。ToList（）；Console。WriteLine（34；准备下载：｛imgsrcList。Count｝个。。。）；for（inti0；iimgsrcList。Count；i）｛调用线程空转等待varstreamclient。GetStreamAsync（imgsrcList〔i〕）。Result；Image。FromStream（stream）。Save（C：2｛i｝。jpg）；｝｝Console。WriteLine（SingleThreadDownloadImages执行结束）；｝output准备下载：19个。。。SingleThreadDownloadImages执行结束主线程继续执行其他的咯异步代码publicstaticvoidMain（string〔〕args）｛AsyncDownloadImages（）；Console。WriteLine（主线程继续执行其他的咯）；Console。Read（）；｝publicstaticasyncvoidAsyncDownloadImages（）｛using（varclientnewHttpClient（））｛varcontentawaitclient。GetStringAsync（http：cnblogs。com）；varhtmlnewHtmlDocument（）；html。LoadHtml（content）；varimgsrcListhtml。DocumentNode。QuerySelectorAll（img。pfs）。Select（mm。Attributes〔src〕。Value）。ToList（）；Console。WriteLine（34；准备下载：｛imgsrcList。Count｝个。。。）；for（inti0；iimgsrcList。Count；i）｛varstreamawaitclient。GetStreamAsync（imgsrcList〔i〕）；Image。FromStream（stream）。Save（C：2｛i｝。jpg）；｝Console。WriteLine（AsyncDownloadImages执行结束）；｝｝output主线程继续执行其他的咯准备下载：19个。。。AsyncDownloadImages执行结束
　　从结果可以看出，异步在获取图片期间，主线程还可以做其他事情，这就是异步最大的特点。3。windbg提取是否真为线程池io线程
　　其实在图2中我口口声声的说是线程池中的IO线程回调了你的函数，大家先要明白一个概念，线程池中有两种类别的线程，一个是工作线程，一个是IO线程，而工作线程常常就是我们通过代码进行操控，IO线程通常由底层CLR接管，常常用于处理外部资源的操作，如下ThreadPool的GetMaxThreads方法。publicstaticvoidGetMaxThreads（outintworkerThreads，outintcompletionPortThreads）；
　　有了这个基础，再将AsyncDownloadImages方法修改如下，抓取一下dump文件varcontentawaitclient。GetStringAsync（http：cnblogs。com）；Console。WriteLine（34；已获取到：｛content。Length｝个字符）；Console。ReadLine（）；
　　e！clrstack查看所有托管线程的调用堆栈0：000e！clrstackOSThreadId：0x62d8（13）ChildSPIPCallSite000000da9b1fd1e800007ff9fc7bb4f4〔GCFrame：000000da9b1fd1e8〕000000da9b1fd30800007ff9fc7bb4f4〔GCFrame：000000da9b1fd308〕000000da9b1fd36800007ff9fc7bb4f4〔HelperMethodFrame1OBJ：000000da9b1fd368〕System。Threading。Monitor。Enter（System。Object）000000da9b1fd46000007ff9e42f8affSystem。IO。TextReaderSyncTextReader。ReadLine（）000000da9b1fd4c000007ff9e40f0d98System。Console。ReadLine（）000000da9b1fd4f000007ff985c81559ConsoleApp2。Programd3。MoveNext（）〔C：dreamCsharpConsoleApp1ConsoleApp2Program。cs93〕000000da9b1fd69000007ff9e388cef2System。Threading。ExecutionContext。RunInternal（System。Threading。ExecutionContext，System。Threading。ContextCallback，System。Object，Boolean）000000da9b1fd76000007ff9e388cd75System。Threading。ExecutionContext。Run（System。Threading。ExecutionContext，System。Threading。ContextCallback，System。Object，Boolean）000000da9b1fd79000007ff9e38fbe2fSystem。Runtime。CompilerServices。AsyncMethodBuilderCoreMoveNextRunner。Run（）000000da9b1fd7e000007ff9e3901343System。Threading。Tasks。AwaitTaskContinuation。RunOrScheduleAction（System。Action，Boolean，System。Threading。Tasks。TaskByRef）000000da9b1fd83000007ff9e3865f40System。Threading。Tasks。Task。FinishContinuations（）000000da9b1fd8c000007ff9e3865a88System。Threading。Tasks。Task1〔〔System。Canon，mscorlib〕〕。TrySetResult（System。Canon）000000da9b1fd90000007ff9e3865a05System。Threading。Tasks。TaskCompletionSource1〔〔System。Canon，mscorlib〕〕。TrySetResult（System。Canon）000000da9b1fd94000007ff9c88311a3System。Net。Http。HttpClientcDisplayClass3101〔〔System。Canon，mscorlib〕〕。b1（System。Threading。Tasks。Task1）000000da9b1fd99000007ff9e38f9d47System。Threading。Tasks。Task。Execute（）000000da9b1fd9d000007ff9e388cef2System。Threading。ExecutionContext。RunInternal（System。Threading。ExecutionContext，System。Threading。ContextCallback，System。Object，Boolean）000000da9b1fdaa000007ff9e388cd75System。Threading。ExecutionContext。Run（System。Threading。ExecutionContext，System。Threading。ContextCallback，System。Object，Boolean）000000da9b1fdad000007ff9e38fa001System。Threading。Tasks。Task。ExecuteWithThreadLocal（System。Threading。Tasks。TaskByRef）000000da9b1fdb8000007ff9e38f96e1System。Threading。Tasks。Task。ExecuteEntry（Boolean）
　　！threads查看编号13的线程类型0：013！threadsThreadCount：8UnstartedThread：0BackgroundThread：5PendingThread：0DeadThread：2HostedRuntime：noLockIDOSIDThreadOBJStateGCModeGCAllocContextDomainCountAptException015754000001e2be060f802a020Preemptive000001E2BFD19868：000001E2BFD19FD0000001e2be053bb01MTA6265e0000001e2be08bd002b220Preemptive0000000000000000：0000000000000000000001e2be053bb00MTA（Finalizer）9325c000001e2d8435ef0102a220Preemptive0000000000000000：0000000000000000000001e2be053bb00MTA（ThreadpoolWorker）XXXX40000001e2d845ea301039820Preemptive0000000000000000：0000000000000000000001e2be053bb00Ukn（ThreadpoolWorker）12623fc000001e2d8469ea0202b220Preemptive000001E2BFD1E188：000001E2BFD1FFD0000001e2be053bb01MTA13762d8000001e2d8475e20a029220Preemptive000001E2BFD9D588：000001E2BFD9F250000001e2be053bb00MTA（ThreadpoolCompletionPort）XXXX80000001e2d847a0b08039820Preemptive0000000000000000：0000000000000000000001e2be053bb00Ukn（ThreadpoolCompletionPort）1496e4000001e2d847de708029220Preemptive000001E2BFD80D88：000001E2BFD81F10000001e2be053bb00MTA（ThreadpoolCompletionPort）
　　其中的13762d8000001e2d8475e20a029220Preemptive000001E2BFD9D588：000001E2BFD9F250000001e2be053bb00MTA（ThreadpoolCompletionPort）可以明显的看到是ThreadpoolCompletionPort，没有骗你吧，。二：多线程
　　相比单线程，多线程用更多的CPU和更多的线程资源换取更快的计算时间，是一种经典的空间换时间策略，代码就不上了，相信多线程大家都快用烂了。三：总结1。多线程比单线程高效的原因就是利用了CPU的多核计算把一个大的任务分而治之从而加速任务计算。2。异步比同步高效的原因是前者释放了调用线程，让调用线程可以做更多的事情而不至于被windows强制休眠浪费线程资源。