处理客户请求时，为什么异步模式比同步模式好？

我有一个客户端服务器项目，并正在寻找更好的方式来处理来自客户端的请求。有人建议异步模式比同步模式和线程池模式更好。
我的问题是为什么？在异步模式中有缺点吗？处理客户请求时，为什么异步模式比同步模式好？

2010-07-01 Mohamad Alhamoud

是的，异步请求通常可以在不花费线程的情况下处理。操作系统对它们有特殊的支持，如重叠的I/O和完成端口等功能。他们实际上做的是利用内核线程的代价，无论如何，因为驱动程序需要能够处理来自多个用户模式程序的多个请求。 .NET框架很容易利用BeginXxx（）方法中的优势。

使用线程池线程也很便宜，但是您需要遵守线程池调度程序的行为。这不像启动更多的TP线程那么多核心。 TP线程不应该用于代码，可以保持阻塞一段时间，非常典型的CS任务，如建立连接。

异步代码中的错误处理非常困难。当EndXxxx（）方法引发异常时，通常情况下只有很少的上下文。它发生在一个回调线程上，离主逻辑很远。好吧，当你可以耸耸肩“没有发生，让我们记录下来”，当程序的状态取决于它时，总体情况和红色。在后一种情况下总是选择同步模式。

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2010-07-01 22:10:29

+1它们甚至比这更好：通常不需要内核线程（大多数驱动程序甚至没有线程）。 – 2010-07-01 22:30:09

+1 vrey有用的答案。深深的谢谢！ – 2010-07-01 22:46:47

同步操作的一个缺点是IMO不能中断它们 - 例如，当你的服务器应用程序调用的同步方法为waitForConnection（）和无客户端连接，你不能停下来等待...

例如尝试看看这个What is a good way to shutdown Threads blocked on NamedPipeServer#WaitForConnection?

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2010-07-01 21:47:53

在您对执手锁同步服务器当访问你的数据结构时（如果有更新），这需要时间和代码（并且是难以发现错误的来源）。在许多实现中（例如，用于堆栈分配）也具有许多（例如数千）线程带来了技术问题，并且如果服务器是IO限制，那些线程几乎全部正在休眠（等待网络）并且正在浪费存储器。在一个线程中使用异步模型，您可以忽略锁定问题（这意味着您的处理速度尽可能快），并且仅使用客户端实际需要的内存（只有一个堆栈）。

但是现在多核机器很常见，所以部分优势就会丢失（因为如果修改共享数据结构就必须锁定）。在N个异步服务器前面使用平衡器可能会获得最佳效率，其中N是您的环境的最佳线程数。

异步方法的坏处在于，根据您的工具，代码可能非常难看并且难以理解，如果计算不是微不足道的，并且错误地处理进入无限循环，则整个异步服务器将无响应（所以应该添加一个看门狗）。

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2010-07-01 22:04:21 6502

异步并不解决锁定问题。您可以通过不同线程上的多个回调重新输入异步回调。使用异步模型时，您仍然需要保护任何共享状态。 – heavyd 2010-07-01 22:14:27

使用抢先式多线程编码正确锁定的问题是切换是“不可见的”，并且可能随时发生。异步实现中的切换点是固定的，通常是绝对明显的。由于确定性，调试也更简单。尽管仍然可能存在某种形式的“逻辑”锁定，但在我看来，与在共享数据更新方法中锁定权限的困难相比，没有什么可比的。 – 6502 2010-07-01 22:35:59

@heavyd：重新阅读您的评论在我看来，术语存在问题。我说过使用单线程异步实现，你可以忘记锁定问题......（这意味着关于并发访问的物理锁定，而不是自动机的状态改变之间的逻辑锁定，当然这是强制的），并且如果异步没有加上单线程，那么这个优点就失去了。在您的评论中，您会讨论不同的主题，因此可能会对术语产生误解。 – 6502 2010-07-02 06:38:00

您不想阻止用户界面。通过异步操作，您可以在等待服务器响应时执行其他操作。

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2010-07-01 22:07:14

异步模式让您在同步模式让您等待时继续处理。

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2010-07-01 22:09:35

简单和简短的答案，但足够的解释。感谢@Brian – 2015-08-12 06:51:05

用汉斯的回答“标记”：I/O操作与线程的独立性允许更显着的缩放;成千上万的未完成的请求是可能的，这是无法使用线程完成的。

另外，当你启动considering the complexities of error handling in protocol design时，事实证明异步方法的复杂程度远远低于正确编写同步代码的复杂度。大多数同步套接字代码看起来更简单，但实际上包含微妙的错误。

如果双方发送的数据比读取的数据多，则异步方法对于防止死锁情况也很重要;有关更多讨论，请参阅this blog post。

如果您希望在线程安全封装器（具有更简单的错误处理）中实现异步I/O的可靠性优势和（大部分）性能优势，请考虑Nito.Async库。

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2010-07-01 22:37:08

处理客户请求时，为什么异步模式比同步模式好？

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