[.net 面向对象程序设计进阶] (19) 异步(Asynchronous) 使用异步创建快速响应和可伸缩性的应用程序
本节主要说明使用异步进行程序设计的优缺点及如何通过异步编程.
使用传统方法BeginInvoke / EndInvoke来实现异步。
使用async/await 创建异步方法和事件。
通过异步编程创建具有快速响应和可伸缩性的应用程序。
A.让用户界面快速响应;对于耗时操作阻塞UI线程,通过异步回调可使用UI快速响应。
B.创建高伸缩性的应用。对于服务端应用,创建更多线程来处理消耗资源较多,使用异步可使用主线程继续工作,不需要等待返回。使用程序具有更好的伸缩性。
对于异步的缺点,最主要一点就是比创建同步程序难度大一些,首先使用传统的方法创建异步,比起同步更容易出错。不过随着.NET的不断发展和第三方异步组件的丰富,创建异步应用程序也变得越来越简单了。
对于.NET中的异步编程,.NET在各个方向都几乎提供了同步和异步的两个方式来实现,在这里我们不能把.NET中全部的异步编程方法都列举出来了,下面介绍几种常用且实用的异步方法。
下面看一个简单的示例:
//使用一个有返回值的泛型委托来执行BeginInvoke Func<string> myFunc = new Func<string>(()=>{ Thread.Sleep(10); return "我是异步执行完成的返回值 当前时间:" + System.DateTime.Now.ToString(); }); IAsyncResult asynResult = myFunc.BeginInvoke(null, null); //在异步没有完成前,可以做别的事 while (!asynResult.IsCompleted) { //当不是true时,就执行这里的代码 Console.WriteLine("当前异步是否完成:" + asynResult.IsCompleted + " 当前时间:" + System.DateTime.Now.ToString()); } string result = myFunc.EndInvoke(asynResult);//当是true时,就将结果返回显示 Console.WriteLine(result);
运行结果如下:
在异步没有完成时,可以继续工作做一些想做的事,异步完成后返回结果。
除了上面使用IsCompleted来判断异步完成之外,也可以使用超时来判断异步的完成情况
示例如下 :
//使用一个有返回值的泛型委托来执行BeginInvoke Func<string> myFunc = new Func<string>(()=>{ int i = 0; while (i<99999999) ++i; return "异步执行完成的返回值" + (i).ToString() + " 当前时间:" + System.DateTime.Now.ToString(); }); IAsyncResult asynResult = myFunc.BeginInvoke(null, null); while (!asynResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(10, false)) Console.Write("*"); string result = myFunc.EndInvoke(asynResult); Console.Write("/n"); Console.WriteLine(result);
运行结果如下:
毕竟上述两种等待不是一个好的方法。我们在前端开发中使用过ajax的同学肯定知道,前端中异步使用一个回调函数在异步完成后完成我们想要做的事,.NET自然也有类似的回调方法,
看示例:
//使用一个有返回值的泛型委托来执行BeginInvoke Func<string> myFunc = new Func<string>(()=>{ int i = 0; while (i<99999999) ++i; return "异步执行完成的返回值" + (i).ToString() + " 当前时间:" + System.DateTime.Now.ToString(); }); IAsyncResult asynResult = myFunc.BeginInvoke((result) => { string rst = myFunc.EndInvoke(result); Console.WriteLine("异步完成了,我该返回结果了!"); Console.WriteLine(rst); }, null);
运行结果如下 :
除了BeginInvoke / EndInvoke之外,.NET在很多类中提供了异步的方法,
如System.Net.HttpWebRequest类的BeginGetResponse和EndGetResponse方法,
这里不再一一列举了,使用方法和上面的示例类似。
.NET 5.0 以后,让异步编程变得更加简单了,我们介绍一下async和await。
它让我们编写异步程序变得和同步一样简单,不但减少了代码量,而且不会因为异步让我们程序逻辑被打乱。
下面使用async 和 await关键字来创建一个异步方法,
在第一个方法里调用第二个异步方法,
第二个异步方法中使用了多线程。
听起来很绕口,不过整个代码编写和同步方法没有什么区别,只是多一个关键字。
static void Main(string[] args) { Console.WriteLine("主线程开始.."); AsyncMethod(); Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("主线程结束.."); Console.ReadKey(); } static async void AsyncMethod() { Console.WriteLine("开始异步方法"); var result = await MyMethod(); Console.WriteLine("异步方法结束"); } static async Task<int> MyMethod() { for (int i = 0; i < 5; i++) { Console.WriteLine("异步执行" + i.ToString() + ".."); await Task.Delay(1000); //模拟耗时操作 } return 0; }
运行结果如下:
4.2 异步事件
下面使用一个 WinForm 应用程序来测试一下异步事件,我们创建一个同步的 Click 事件和一个异步的 Click 事件,先触发异步,然后紧接着触发同步,看一下运行结果。
//同步事件 private void button2_Click(object sender, EventArgs e) { textBox1.Text += "同步执行开始../r/n"; MyMethodFirst(); textBox1.Text += "同步执行结束../r/n"; } //同事事件调用方法 int MyMethodFirst() { for (int i = 0; i < 5; i++) { textBox1.Text += "同步执行" + i.ToString() + "../r/n"; } return 0; } //异步事件 private async void button3_Click(object sender, EventArgs e) { textBox1.Text += "异步执行开始..====/r/n"; await MyMethodSencond(); textBox1.Text += "异步执行结束..====/r/n"; } //异步事件调用方法 async Task<int> MyMethodSencond() { for (int i = 0; i < 5; i++) { textBox1.Text += "异步执行" + i.ToString() +" ..====/r/n"; await Task.Delay(1000); //模拟耗时操作 } return 0; }
运行结果如下:
A.使用传统方法BeginInvoke / EndInvoke来实现异步
B.使用async/await 创建异步方法和事件
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