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.NET4.5新特性async和await修飾符實現異步編程,asyncawait

編輯:C#入門知識

.NET4.5新特性async和await修飾符實現異步編程,asyncawait


開篇

每一個版本的.net都會引入一些新的特性,這些特性方便開發人員能夠快速實現一些功能。雖然.net版本一直在更新,但是新版本對舊版本的程序都是兼容的,在這一點上微軟做的還是非常好的。每次學一個新內容,第一次接觸的方法在腦海裡占的位置還是比較重要的,從剛開始接觸.net的多線程編程是使用Thread類,然後後面寫的程序只要用到異步或者多線程就馬上會想到用Thread,雖然知道委托的異步調用也能夠實現,但是腦海裡面的排在前面還是Thread類,在那個時候不知道他們之間的區別和優劣,也就不懂得如何去取捨。到了.net4.0引入了Task這個任務類,讓我們用少量的代碼就開始實現了多線程編程,從這個時候開始我也慢慢的了解了.net裡面的有哪一些異步實現的方式以及多線程內部的一些機制,也知道它們各自的優勢。在接觸Task類的時候.net4.5也發布出來了,並且帶來一個更加方便的關鍵字(async,await),輕松實現函數異步調用。雖然知道async和await修飾符,但是自己卻遲遲沒有接觸,因為平常的工作中使用Task類就基本能實現我想要的效果。最近看了一些源碼,源碼中有很多代碼是應用了async和await的關鍵字來實現異步的,所以我也不得不去學習,接觸之後發現,使用async和await關鍵字確實簡化了以前異步編程所需要的步驟,也比較好理解。下面通過一些小例子來簡述async和await修飾符如何實現異步編程以及和以前使用Task類來實現異步編程的少許區別。另外,關於.net4.0(包含)以前的的異步編程模式可以參考我的另外一篇博文:http://www.cnblogs.com/mingjiatang/p/5267391.html

1 async和await實現方法異步調用

下面看一段由async定義的異步方法以及異步方法的調用代碼,如下:  
        static  void Main(string[] args)
        {
            AsyncMethod(10);//no.1
            Console.WriteLine("執行其他的東西,當前線程id:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);//out.4
            Console.ReadKey();

        }

        static async void  AsyncMethod(int i)
        {
            Console.WriteLine("異步方法開始,當前線程id:{0}",Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);//out.1
            await AsyncTaskMethod(i);//no.3
            Console.WriteLine("異步方法退出,當前線程id:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);////out.6
        }

        public static  async Task<int> AsyncTaskMethod(int i)
        {
            Console.WriteLine("【任務】開始,當前線程id:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);//out.2
            Task<int> t = Task.Run(() =>
            {

                Console.WriteLine("【任務】正在執行,執行任務的線程id:{0}", i, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);//out.3
                Thread.Sleep(2000);
                return i;
            });//no.4
            
            int r= await t;//no.5
            Console.WriteLine("【任務】執行完成,當前線程id:{0}", i, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);//out.5
            return r;
        }

下面是執行結果:

  ----------------async和await的語法使用結合代碼--------------------   在解釋程序的執行原理之前,先介紹一下async和await關鍵的語法,async只能修飾方法和lambda表達式或者匿名方法,await通常應用於Task或Task<TResult>對象前,用於等待任務完成。   -----------------解釋程序的執行過程-----------------------------------   1、主線程【9】進入Main方法,執行no.1異步方法。 2、主線程【9】進入異步方法AsyncMethod內部,執行out.1。 3、主線程【9】執行no.3異步任務方法,由於no.3表達式前面await關鍵字修飾,所以要等待任務完成之後才會執行out.6。 4、主線程【9】進入異步任務方法AsyncTaskMethod內部,執行out2。 5、開始執行Task任務,程序從線程池中獲取一個任務線程【10】執行no.4的任務。 6、任務線程【10】開始任務,執行out.3; 7、在線程【10】執行任務的同時,主線程【9】同步運行,當執行到no.5時,遇到await關鍵字,會一直等待任務的完成,不會再執行下面的out.5,因此主線往上返回Main方法中,執行out.4,到此,主線程的代碼執行完畢。 8、任務線程【10】執行任務完成,然後再執行no.5後面的代碼out.5,最後返回任務執行的結果。 9、這時no.3一直等待的任務已經執行完畢,再從線程池中開啟一個線程【6】調用no.3之後的代碼。 10、到此整個程序就執行完畢了。

小結

其實在async和await關鍵字的異步實現依然是使用線程池中的線程。個人認為,內部是使用Task類實現的,只是在任務結束時的回調比單獨使用Task要簡單一些。單獨使用Task類實現異步時,當任務完成要進行回調,需要對Task對象調用ContinueWith方法,綁定任務結束後的回調函數並傳遞相關參數。而使用async和await實現異步時,只需要使用Task去執行任務,然後用await去等待任務執行的結果就好了,並不會阻塞主線程的運行,整個編碼過程和同步實現差不多,這個例子就是一個很好的說明。   --------------------------------最後再說明一下async和await使用要點和作用------------------------------------------
1、異步的方法(包括匿名方法,和lambda表達式)必須要使用async修飾
2、異步方法可以具有返回類型的 void, Task,或 Task< TResult> 。該方法不能聲明任何 ref 或 出參數,盡管它可以調用具有此類參數的方法。其中返回值為TRsult時,返回類型就是 Task< TResult>。
3、await 運算符應用於一個異步方法的任務掛起方法的執行,直到等待任務完成。 任務表示正在進行的工作。
4、await 表達式不阻止調用它的線程。  當任務完成時,將會調用其延續任務,並且,異步方法的執行恢復它將會停止的位置。換句話說就是:await會讓當前方法等待Task執行完畢再執行。

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