1.1 異步編程概念與作用

通常Java開發人員喜歡使用同步代碼編寫程序，因為這種請求（request）/響應（response）的方式比較簡單，并且比較符合編程人員的思維習慣；這種做法很好，直到系統出現性能瓶頸。在使用同步編程方式時，由于每個線程同時只能發起一個請求并同步等待返回，所以為了提高系統性能，此時我們就需要引入更多的線程來實現并行化處理。但是多線程下對共享資源進行訪問時，不可避免會引入資源爭用和并發問題；另外，操作系統層面對線程的個數是有限制的，不可能通過無限增加線程數來提供系統性能；而且，使用同步阻塞的編程方式還會浪費資源，比如發起網絡IO請求時，調用線程就會處于同步阻塞等待響應結果的狀態，而這時候調用線程明明可以去做其他事情，等網絡IO響應結果返回后再對結果進行處理。

可見通過增加單機系統線程個數的并行編程方式并不是“靈丹妙藥”。通過編寫異步、非阻塞的代碼，則可以使用相同的底層資源將執行切換到另一個活動任務，然后在異步處理完成后再返回到當前線程繼續處理，從而提高系統性能。

異步編程是可以讓程序并行運行的一種手段，其可以讓程序中的一個工作單元與主應用程序線程分開獨立運行，并且在工作單元運行結束后，會通知主應用程序線程它的運行結果或者失敗原因。使用異步編程可以提高應用程序的性能和響應能力等。

比如當調用線程使用異步方式發起網絡IO請求后，調用線程就不會同步阻塞等待響應結果，而是在內存保存請求上下文后，馬上返回去做其他事情，等網絡IO響應結果返回后再使用IO線程通知業務線程響應結果已經返回，由業務線程對結果進行處理。可見，異步調用方式提高了線程的利用率，讓系統有更多的線程資源來處理更多的請求。

比如在移動應用程序中，在用戶操作移動設備屏幕發起請求后，如果是同步等待后臺服務器返回結果，則當后臺服務操作非常耗時時，就會造成用戶看到移動設備屏幕凍結（一直處于請求處理中），在結果返回前，用戶不能操作移動設備的其他功能，這對用戶體驗非常不好。而使用異步編程時，當發起請求后，調用線程會馬上返回，具體返回結果會通過UI線程異步進行渲染，且在這期間用戶可以使用移動設備的其他功能。