1、非同步程式設計與多執行緒的區別

共同點：非同步和多執行緒兩者都可以達到避免呼叫執行緒阻塞的目的，從而提高軟體的可響應性

不同點：

        （1）執行緒不是一個計算機硬體的功能，而是作業系統提供的一種邏輯功能，執行緒本質上是程序中一段併發執行的程式碼，所以執行緒需要作業系統投入CPU資源來執行和排程。

                 多執行緒的優點很明顯，執行緒中的處理程式依然是順序執行，符合普通人的思維習慣，所以程式設計簡單。但是多執行緒的缺點也同樣明顯，線              程的使用（濫用）會給系統帶來上下文切換的額外負擔。並且執行緒間的共享變數可能造成死鎖的出現

      （2）非同步操作無須額外的執行緒負擔，並且使用回撥的方式進行處理，在設計良好的情況下，處理函式可以不必使用共享變數（即使無法完                全不用，最起碼可以減少 共享變數的數量），減少了死鎖的可能。當然非同步操作也並非完美無暇。編寫非同步操作的複雜程度較高，程式              主要使用回撥方式進行處理，與普通人的思維方式有些 初入，而且難以除錯。

        這裡有一個疑問。非同步操作沒有建立新的執行緒，我們一定會想，比如有一個檔案操作，大量資料從硬碟上讀取，若使用單執行緒的同步操作自然要等待會很長時間，但是若使用非同步操作的話，我們讓資料讀取非同步進行，二執行緒在資料讀取期間去幹其他的事情，我們會想，這怎麼行呢，非同步沒有建立其他的執行緒，一個執行緒去幹其他的事情去了，那資料的讀取非同步執行是去由誰完成的呢？實際上，本質是這樣的。

        熟悉電腦硬體的朋友肯定對DMA這個詞不陌生，硬碟、光碟機的技術規格中都有明確DMA的模式指標，其實網絡卡、音效卡、顯示卡也是有DMA功能的。DMA就是直 接記憶體訪問的意思，也就是說，擁有DMA功能的硬體在和記憶體進行資料交換的時候可以不消耗CPU資源。只要CPU在發起資料傳輸時傳送一個指令，硬體就開 始自己和記憶體交換資料，在傳輸完成之後硬體會觸發一箇中斷來通知操作完成。這些無須消耗CPU時間的I/O操作正是非同步操作的硬體基礎。所以即使在DOS 這樣的單程序（而且無執行緒概念）系統中也同樣可以發起非同步的DMA操作。

       即CPU在資料的長時間讀取過程中 ，只需要做兩件事，第一發布指令，開始資料交換；第二，交換結束，得到指令，CPU再進行後續操作。而中間讀取資料漫長的等待過程，CPU本身就不需要參與，順序執行就是我不參與但是我要乾等著，效率低下；非同步執行就是，我不需要參與那我就去幹其他事情去了，你做完了再通知我就可以了（回撥）。

       但是你想一下，如果有一些非同步操作必須要CPU的參與才能完成呢，即我開始的那個執行緒是走不開的，這該怎麼辦呢，在.NET中，有執行緒池去完成，執行緒池會高效率的開啟一個新的執行緒去完成非同步操作，在python中這是系統自己去安排的，無需人工干預，這就比自己建立很多的執行緒更加高效。

總結：

       （1）“多執行緒”，第一、最大的問題在於執行緒本身的排程和執行需要很多時間，因此不建議自己建立太大量的執行緒；第二、共享資源的排程比較難，涉及到死鎖，上鎖等相關的概念。

       （2）“非同步” ，非同步最大的問題在於“回撥”，這增加了軟體設計上的難度。

在實際設計時，我們可以將兩者結合起來：

       （1）當需要執行I/O操作時，使用非同步操作比使用執行緒+同步 I/O操作更合適。I/O操作不僅包括了直接的檔案、網路的讀寫，還包括資料庫操作、Web Service、HttpRequest以及.net Remoting等跨程序的呼叫。非同步特別適用於大多數IO密集型的應用程式。
       （2）而執行緒的適用範圍則是那種需要長時間CPU運算的場合，例如耗時較長的圖形處理和演算法執行。但是往 往由於使用執行緒程式設計的簡單和符合習慣，所以很多朋友往往會使用執行緒來執行耗時較長的I/O操作。這樣在只有少數幾個併發操作的時候還無傷大雅，如果需要處 理大量的併發操作時就不合適了。

2、在多執行緒程式設計和非同步程式設計上的進步（以.NET和python語言為例進行說明）

       多執行緒最大的問題在於“執行緒的排程”，而在.NET中引入了執行緒池的概念，避免人為建立多餘執行緒，讓系統進行分配；而Python語言中的多執行緒程式設計效率一直飽受詬病，因此python很少使用多執行緒，一般使用“協程”，後面會講到。

      非同步最大的問題在於“回撥”，.NET隨著版本的升級，從多工程式設計，到後面使用await-async關鍵字的提升，讓人更加方便，不用注意到複雜的回撥問題，用同步的思維方式進行非同步程式設計。python從3.4版本開始也開始使用協程和時間迴圈機制，從yield和yield from 語句中受到啟發，解決了“回撥問題”，而在python3.5版本中，也是使用了await-async關鍵字，進一步簡化了程式設計。在這一方面，python和.NET有很多相似之處。（詳細案例會在後面文章中展示）