一个例子形象的理解异步和多线程的区别

Talk is cheap, show me the code! 所以，废话先不说，先上代码：

首先写一个WebAPI接口

/// <summary> /// 测试接口 /// </summary> [RoutePrefix("api/test")] public class TestController : ApiController {     /// <summary>     /// 测试GET请求     /// </summary>     /// <param name="val">测试参数</param>     [HttpGet]     [Route("TestGet")]     public HttpResponseMessage TestGet(string val)     {         Thread.Sleep(200); //模拟执行耗时操作          return new HttpResponseMessage { Content = new StringContent(val.ToString(), Encoding.UTF8, "text/plain") };     } } 

测试代码

using System; using System.Collections.Generic; using System.Diagnostics; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading; using System.Threading.Tasks; using System.Windows.Forms; using Utils;  namespace AsyncDemo2 {     public partial class Form1 : Form     {         private int n = 200;          public Form1()         {             InitializeComponent();              Task.Factory.StartNew(() =>             {                 while (true)                 {                     Thread.Sleep(100);                      ThreadPool.GetMaxThreads(out int w1, out int c1);                     ThreadPool.GetAvailableThreads(out int w2, out int c2);                      int w = w1 - w2;                     int c = c1 - c2;                     label1.BeginInvoke(new Action(() =>                     {                         label1.Text = string.Format("工作线程：{0} 异步线程：{1}", w, c);                     }));                 }             }, TaskCreationOptions.LongRunning);         }          /// <summary>         /// 日志输出         /// </summary>         private void Log(string msg)         {             this.BeginInvoke(new Action(() =>             {                 textBox1.AppendText(DateTime.Now.ToString("mm:ss.fff") + "：" + msg + "rn");             }));         }          /// <summary>         /// 异步请求         /// </summary>         private async Task ReqeustAsync(int val)         {             try             {                 Log("异步  开始请求" + val);                 string result = await HttpUtil.HttpGetAsync("http://localhost:8500/api/test/TestGet?val=" + val);                 Log("异步  返回数据" + result + "  线程ID：" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);             }             catch (Exception ex)             {                 Log("出错：" + ex.Message);             }         }          /// <summary>         /// 在线程中同步请求         /// </summary>         private Task Request(int val)         {             return Task.Run(() =>             {                 try                 {                     Log("同步多线程  开始请求" + val);                     string result = HttpUtil.HttpGet("http://localhost:8500/api/test/TestGet?val=" + val);                     Log("同步多线程  返回数据" + result + "  线程ID：" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);                 }                 catch (Exception ex)                 {                     Log("出错：" + ex.Message);                 }             });         }          //测试异步请求         private async void button3_Click(object sender, EventArgs e)         {             textBox1.Text = string.Empty;             Stopwatch sw = new Stopwatch();             List<Task> taskList = new List<Task>();             sw.Start();              for (int i = 0; i < n; i++)             {                 Task t = ReqeustAsync(i);                 taskList.Add(t);             }             foreach (Task t in taskList)             {                 await t;             }              Log(n + "个异步请求完成，耗时：" + sw.Elapsed.TotalSeconds.ToString("0.000"));             sw.Stop();         }          //测试多线程同步请求         private void button4_Click(object sender, EventArgs e)         {             textBox1.Text = string.Empty;              Task.Run(() =>             {                 List<Task> taskList = new List<Task>();                 Stopwatch sw = new Stopwatch();                 sw.Start();                  for (int i = 0; i < n; i++)                 {                     Task t = Request(i);                     taskList.Add(t);                 }                 Task.WaitAll(taskList.ToArray());                  Log(n + "个多线程同步请求完成，耗时：" + sw.Elapsed.TotalSeconds.ToString("0.000"));                 sw.Stop();             });         }     } } 

测试结果

性能差9倍！

把WebAPI接口中模拟执行耗时操作改成1000毫秒再测试，测试结果如下：

性能差10倍！

把Form1.cs构造函数中添加一行ThreadPool.SetMinThreads(20, 20);再测：

设置线程池中线程的最小数量为20后，性能差距缩小了，性能只差4倍！为什么？没有设置线程池最小数量时，大约每1秒增加1到2个线程，线程增加速度太慢了，不影响异步性能，异步只需要很少的线程数量，但影响多线程性能。

把Form1.cs构造函数中代码修改成ThreadPool.SetMinThreads(200, 200);再测：

当线程池中线程数量足够多时，性能差不多了！

结论

通过这个形象的例子，你体会到异步的好处了吗？
有人可能会说，你怎么不把WebAPI端改成异步试试？WebAPI端是模拟的操作，在没有外部操作(IO操作、数据库操作等)，仅有数据计算时，WebAPI端改成异步没区别。

有一个截图中没有体验出来的，测试过程中，对于异步测试，工作线程和异步线程始终为0，我想异步线程应该是变化的，可能只是变化太快，看不出来。而多线程测试，测试过程中，我们可以看到工作线程的数量是大于0的，维持在一定数量，直到请求完成，也就是说，测试过程中，要占用一定数量的工作线程。

所以结论是什么？
异步在执行耗时请求时，不会占用线程(注意占用这个词，它肯定是使用线程的，但不会在耗时请求过程中占用)，在线程池中线程数量较少时，异步的性能比多线程好很多。想一想，要是IO操作、数据库操作，存在一些慢查询、超时的，如果你使用多线程，你的线程池就爆了，异步就不会(Talk is cheap, show me the code!)，后面附上测试。

WebAPI服务端补充说明

上面的测试，服务端我忘了说了，服务端启动服务前，我加了一行代码ThreadPool.SetMinThreads(200, 200);，因为你测试客户端之前，服务端性能要跟上，不然测了个寂寞。
如果我把这行代码删掉，预热后，再测：

可以看到差距只有2.5倍了！因为服务端线程数量此时是1秒增加1、2个线程，服务端性能跟不上，客户端的异步请求自然也快不起来。

爆线程池测试

测试前修改：

1. 把WebAPI接口中模拟执行耗时操作改成2000000毫秒，模拟服务端性能不行，反应慢。
2. ThreadPool.SetMinThreads(20, 20);客户端线程池最小线程数量设置为20，当然线程池越大越不容易爆，这里为了更快重现出来，所以设置小一点，注意，我可没有设置线程池上限！只是设置了下限。

测试视频：
注意看测试时工作线程数量：

说明：异步，不论什么时候点，都会有响应，当然可能后面点多了会报错，但即使报错，响应是有的。而多线程，后面点的，响应就很慢了。

你们可能会说你设置的线程池最小线程数量太小，改成ThreadPool.SetMinThreads(200, 200);，再测：

注意看工作线程数量！

附

WebAPI服务启动代码：

protected override void OnStart(string[] args) {     ThreadPool.SetMinThreads(200, 200);      int port = int.Parse(ConfigurationManager.AppSettings["WebApiServicePort"]);     StartOptions options = new StartOptions();     options.Urls.Add("http://127.0.0.1:" + port);     options.Urls.Add("http://localhost:" + port);     options.Urls.Add("http://+:" + port);     WebApp.Start<Startup>(options);     LogUtil.Log("Web API 服务 启动成功"); } 

HttpUtil代码：

using System; using System.Collections.Generic; using System.IO; using System.Linq; using System.Net; using System.Text; using System.Threading; using System.Threading.Tasks;  namespace Utils {     /// <summary>     /// Http上传下载文件     /// </summary>     public class HttpUtil     {         /// <summary>         /// HttpGet         /// </summary>         /// <param name="url">url路径名称</param>         /// <param name="cookie">cookie</param>         public static async Task<string> HttpGetAsync(string url, CookieContainer cookie = null, WebHeaderCollection headers = null)         {             // 设置参数             HttpWebRequest request = WebRequest.Create(url) as HttpWebRequest;             request.CookieContainer = cookie;             request.Method = "GET";             request.ContentType = "text/plain;charset=utf-8";             request.Timeout = Timeout.Infinite;              if (headers != null)             {                 foreach (string key in headers.Keys)                 {                     request.Headers.Add(key, headers[key]);                 }             }              //发送请求并获取相应回应数据             HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)(await request.GetResponseAsync());             //直到request.GetResponse()程序才开始向目标网页发送Post请求             Stream instream = response.GetResponseStream();             StreamReader sr = new StreamReader(instream, Encoding.UTF8);             //返回结果网页（html）代码             string content = await sr.ReadToEndAsync();             instream.Close();             return content;         }          /// <summary>         /// HttpGet         /// </summary>         /// <param name="url">url路径名称</param>         /// <param name="cookie">cookie</param>         public static string HttpGet(string url, CookieContainer cookie = null, WebHeaderCollection headers = null)         {             // 设置参数             HttpWebRequest request = WebRequest.Create(url) as HttpWebRequest;             request.CookieContainer = cookie;             request.Method = "GET";             request.ContentType = "text/plain;charset=utf-8";             request.Timeout = Timeout.Infinite;              if (headers != null)             {                 foreach (string key in headers.Keys)                 {                     request.Headers.Add(key, headers[key]);                 }             }              //发送请求并获取相应回应数据             HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)request.GetResponse();             //直到request.GetResponse()程序才开始向目标网页发送Post请求             Stream instream = response.GetResponseStream();             StreamReader sr = new StreamReader(instream, Encoding.UTF8);             //返回结果网页（html）代码             string content = sr.ReadToEnd();             instream.Close();             return content;         }     } }