为什么要划分

异步和同步的区分源于计算机任务的多样性和对资源管理的不同需求。为了有效利用系统资源、提高程序响应性和用户体验，异步与同步的编程方式应运而生。以下是引入异步和同步概念的原因：

1. 资源利用效率

• 同步：在同步编程中，程序需要等待每一个任务完成后再执行下一个，这种方式比较简单，但在遇到I/O操作（如文件读取、网络请求）时效率低，因为I/O通常需要较长时间才能完成。在等待I/O的过程中，CPU资源被闲置，无法高效利用。

• 异步：异步编程使程序可以在等待I/O操作完成时继续执行其他任务，从而提高了系统资源利用效率。比如，网络请求在等待响应时，CPU可以处理其他任务，这大大提高了系统的并发处理能力。

2. 提高程序响应性

• 同步：如果程序中含有大量同步操作，特别是涉及网络请求、文件处理等I/O密集型任务，用户可能会感觉到卡顿，因为应用需要等待这些任务完成。

• 异步：异步编程允许在后台处理这些耗时任务，使程序界面保持响应。用户在异步操作进行时仍然可以与应用互动，从而提升了用户体验。

3. 任务类型和场景的差异

• 计算密集型任务（如数学计算、图像处理）：通常适合使用同步编程，因为这类任务需要连续的CPU处理，等待时间较短。

• I/O密集型任务（如网络请求、文件读取）：异步编程更适合这类任务，因为在等待资源的过程中，CPU可以继续执行其他任务。

4. 系统并发性需求

• 现代应用尤其是网络应用通常需要高并发处理能力，如实时聊天、视频流播放等。如果使用同步模式处理每个请求，服务器性能会迅速下降。异步可以使大量请求并发处理，提高吞吐量和响应速度。

5. 控制复杂性和代码逻辑

• 在简单场景下，同步编程逻辑直观，易于维护和理解，因此适合一些小型项目或执行顺序明确的程序。

• 异步编程适用于复杂的场景，如多线程、多进程的大规模应用，它允许开发者在不阻塞主线程的情况下同时执行多个任务，从而构建出性能更高的系统。

总结

异步与同步的区分旨在平衡执行效率和代码复杂性。在需要高并发和快速响应的场景中，异步编程是一种有效的方式，而在顺序执行更清晰且不涉及大量I/O的任务时，同步编程更便于实现。