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[ASP.net教程]谈谈c#中异步编程模型的变迁


大家在编程过程中都会用到一些异步编程的情况。在c#的BCL中,很多api都提供了异步方法,初学者可能对各种不同异步方法的使用感到迷惑,本文主要为大家梳理一下异步方法的变迁以及如何使用异步方法。

BeginXXX,EndXXX模式

在.Net Framework 2.0中,最常见的方法是BeginXXX,和EndXXX这样的方法来搭配使用。这种模式可以概括为方法+回调方法模式或者称为InvokeMethod+EventHandler模式。

这种模型的基本流程是:

  1. 调用BeginXXX方法
  2. BeginXXX方法中传入一个回调方法,这个回调方法会在异步方法执行结束后被执行
  3. 调用EndXXX方法,使用EndXXX方法会阻塞当前线程,直到异步方法返回结果。

我们看一个FileStream的示例方法,在.Net 2.0中,你需要这样使用异步:

using System;using System.IO;using System.Text;public class AsyncTest{  public static void Main(string[] args)  {    using (FileStream file = new FileStream("Test.txt", FileMode.OpenOrCreate))    {      var bytes = Encoding.UTF8.GetBytes("Test for .net framework 2.0");      IAsyncResult asyncResult = file.BeginWrite(bytes, 0, bytes.Length, callback, null);      file.EndWrite(asyncResult);    }    Console.ReadLine();  }  private static void callback(IAsyncResult ar)  {    Console.WriteLine("Finish Write");  }}

XXXAsync模式

从.Net 4.0开始,微软引入了Task。由于Task本身的灵活性,也使得我们的异步编程模型更简洁。上面的例子在.Net 4.5中可以这样实现:

using System;using System.IO;using System.Text;using System.Threading.Tasks;public class AsyncTest{  public static void Main(string[] args)  {    using (FileStream file = new FileStream("Test.txt", FileMode.OpenOrCreate))    {      var bytes = Encoding.UTF8.GetBytes("Test for .net framework 4.5");      var task = file.WriteAsync(bytes, 0, bytes.Length);      task.Wait();    }    Console.ReadLine();  }}

微软在许多BCL的api中都添加了XXXAsync方法来实现新的异步模型。Task本身比回调方法灵活了许多,可以更优雅的实现回调,取消,调度等操作。关于Task的使用方式可以看我之前总结的文章link。

async和await模型

为了进一步简化异步模型,微软从Visual Studio 2012开始引入了async和await关键字。这个模型本身是基于编译器的一个语法糖,编译后会生成一个statemachine模型。这样上面例子中的写法也可以简化成:

using System;using System.IO;using System.Text;using System.Threading.Tasks;public class AsyncTest{  public static void Main(string[] args)  {    TestFunc();  }  private static async void TestFunc()  {    using (FileStream file = new FileStream("Test.txt", FileMode.OpenOrCreate))    {      var bytes = Encoding.UTF8.GetBytes("Test for .net framework 4.5");      await file.WriteAsync(bytes, 0, bytes.Length);    }  }}

关于异步编程模型的兼容性

如果大家注意看BCL中的类库,会发现微软并没有在最新版本的类库中对每一个BeginXXX的方法都添加了XXXAsync方法。这种情况下我们如何能让新的异步模型兼容旧的方法呢?

以NamedPipeServerStream为例,这个类库实现了一个管道的功能,微软并没有为其更新XXXAsync方法,你可以使用TaskFactory来兼容新的异步模型,你可以这样来实现:

  private static void OldAsyncModel()  {    NamedPipeServerStream pipe = new NamedPipeServerStream("customPipe", PipeDirection.InOut, -1, PipeTransmissionMode.Message, PipeOptions.Asynchronous | PipeOptions.WriteThrough);    IAsyncResult async = pipe.BeginWaitForConnection(callback, null);    pipe.EndWaitForConnection(async);  }  private static async void NewAsyncModel()  {    NamedPipeServerStream pipe = new NamedPipeServerStream("customPipe", PipeDirection.InOut, -1, PipeTransmissionMode.Message, PipeOptions.Asynchronous | PipeOptions.WriteThrough);    await Task.Factory.FromAsync(pipe.BeginWaitForConnection, pipe.EndWaitForConnection, null);  }

  

因此,我们可以总结为,.Net中有两种异步编程模型:

  1. 不返回Task对象的调用方法+回调方法的模型
  2. 返回Task对象的XXXAsync模型,和async,await模型

BeginXXX模型微软已经逐渐的考虑废弃,返回Task的异步编程模型目前是微软建议的方式。

  


作者:独上高楼
出处:http://www.cnblogs.com/myprogram/
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