你的位置:首页 > ASP.net教程

[ASP.net教程][C#] 谈谈异步编程async await


  为什么需要异步,异步对可能起阻止作用的活动(例如,应用程序访问 Web 时)至关重要。 对 Web 资源的访问有时很慢或会延迟。 如果此类活动在同步过程中受阻,则整个应用程序必须等待。 在异步过程中,应用程序可继续执行不依赖 Web 资源的其他工作,直至潜在阻止任务完成。

  本节将一步一步带领大家理解async和await。

  期间会有

  Hello World,原理介绍,异步会提高程序的运行速度吗,async和await,MVC中的异步Action,以及线程中常涉及到的线程安全和信号量,以及微软提供的异步API

  推荐先看后顶,学的更快!

 

Hello World

    static void Main(string[] args)    {      new Thread(Test) { IsBackground = false }.Start();   //.Net 在1.0的时候,就已经提供最基本的API.      ThreadPool.QueueUserWorkItem(o => Test());       //线程池中取空闲线程执行委托(方法)      Task.Run((Action)Test);                 //.Net 4.0以上可用      Console.WriteLine("Main Thread");      Console.ReadLine();    }    static void Test()    {      Thread.Sleep(1000);      Console.WriteLine("Hello World");    }

  

原理

  其实不管是Task,ThreadPool,本质最终都是Thread。只不过微软帮我们在简化线程控制的复杂度。

  线程池是CLR中事先定义好的一些线程。Task取的线程池,只不过在语法上,可以非常方便取返回值。

 

异步会提高程序的运行速度吗

  多线程会提高程序的效率,不会提高运行速度。

  这就好比这一个任务让前台花1个小时。前台完成10分钟的时候

  打电话给经理,让他安排一个人来干30分钟(new Thread()),他干剩下的20分钟。(创建线程,需要时间,内存资源)

  或者从旁边空闲的同事中(ThreadPool 或 Task),拉一个人过来干30分钟。他干剩下的20分钟。(需要的时间少,资源本来就存在)

  从上看出,异步会让一份任务时间变长。资源消耗更多。但是可以让前台(UI线程)空闲下来,听从领导(用户)指挥。

 

 

async和await只是一个标记

  首先看个Demo,

    static void Main(string[] args)    {      Task.Run(() =>                     //异步开始执行      {        Thread.Sleep(1000);                 //异步执行一些任务        Console.WriteLine("Hello World");          //异步执行完成标记      });      Thread.Sleep(1100);                   //主线程在执行一些任务      Console.WriteLine("Main Thread");            //主线程完成标记      Console.ReadLine();    }

  发现执行结果是:

  这个很正常。但是我们希望先执行主线程完成标记,不改动主线程和Task的任务情况下,如何处理?

 

使用await和async

    static void Main(string[] args)    {      Say();                             //由于Main不能使用async标记      Console.ReadLine();    }    private async static void Say()    {      var t = TestAsync();      Thread.Sleep(1100);                   //主线程在执行一些任务      Console.WriteLine("Main Thread");            //主线程完成标记      Console.WriteLine(await t);               //await 主线程等待取异步返回结果    }    static async Task<string> TestAsync()    {      return await Task.Run(() =>      {        Thread.Sleep(1000);                 //异步执行一些任务        return "Hello World";                //异步执行完成标记      });    }

  1.凡是使用await关键字的方法,都必须打上async标记。

  2.async表示方法内有异步方法,await表示等待异步方法执行完,并取返回值。

  3.调用async方法,会立刻另起线程执行。await只是显示等待线程结束。

 

 

MVC中的异步Action

  既然多线程不能提高运行速度,而且每次请求Asp.net程序都是发起一个新的线程,为什么还要用多线程让其“降速”?

  为了提高网站的吞吐量。

  在MVC中,如果采用异步Action,则会像下面情况执行。

  1.请求到达IIS,IIS应用程序池分配一个worker线程用来响应请求。

  2.worker线程,执行异步操作,调用CLR线程池线程处理。

  3.释放worker线程,响应其他请求。

  4.异步操作执行完,w3wp(应用程序池进程)再次分配一个worker线程继续响应。

  上述使用场景中,会获取两次worker 线程,这两次获取的线程可能相同,也可能会不同。如果有比较耗时的任务,非常建议把同步请求转换为异步。

 

线程安全和信号量

   先举个线程不安全的例子。

    static void Main(string[] args)    {      Task.Run((Action)Test);      Task.Run((Action)Test);      Console.ReadLine();    }    private static void Test()    {      if (!IsComplete)      {        //todo other        Thread.Sleep(500);        Console.WriteLine("执行完成");        IsComplete = true;      }    }    public static bool IsComplete { get; set; }

  上面的执行结果,这就是线程不安全。(多线程访问同一段代码 产生不确定结果。)

  

如何解决,涉及到线程锁的概念。线程锁会让多线程访问的时候,一次只允许一个线程进入。

线程锁例子

private static readonly object lockObj = new object();    public static bool IsComplete { get; set; }    static void Main(string[] args)    {      Task.Run((Action)Test);      Task.Run((Action)Test);      Console.ReadLine();    }    private static void Test()    {      lock (lockObj)               //锁住的必须是引用类型。由于在静态方法中,则锁住静态引用类型。      {        if (!IsComplete)        {          //todo other          Thread.Sleep(500);          Console.WriteLine("执行完成");          IsComplete = true;        }       }    }

  

信号量

  线程锁的技术使一块代码只能一个线程进入。信号量的存在,则是让同一块代码指定多个线程进入。

信号量(SemaphoreSlim)例子

static readonly SemaphoreSlim slim = new SemaphoreSlim(2);    static void Main(string[] args)    {      for (int i = 0; i < 5; i++)      {        ThreadPool.QueueUserWorkItem(Test, i);      }      Console.ReadLine();    }    private async static void Test(object i)    {      Console.WriteLine("准备执行" + i);      await slim.WaitAsync();      Console.WriteLine("开始执行" + i);      //todo other      await Task.Delay(1000);      Console.WriteLine("执行结束" + i);      slim.Release();    }

上面执行结果

 

 

 

从 .NET Framework 4.5 和 Windows 运行时中列出的 API 包含支持异步编程的方法。

应用程序区域

包含异步方法的受支持的 API

Web 访问

HttpClient,SyndicationClient

使用文件

StorageFile、StreamWriter、StreamReader、

使用图像

MediaCapture、BitmapEncoder、BitmapDecoder

WCF 编程

同步和异步操作

 

 

 

作者:Never、C

本文链接:http://www.cnblogs.com/neverc/p/4368821.html

本文版权归作者和博客园共有,欢迎转载,但未经作者同意必须保留此段声明,且在文章页面明显位置给出原文连接,否则保留追究法律责任的权利。

如果觉得还有帮助的话,可以点一下右下角的【推荐】,希望能够持续的为大家带来好的技术文章!想跟我一起进步么?那就【关注】我吧。