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  • async & await 的前世今生

    原文地址:http://www.cnblogs.com/JustYong/p/5852623.html

    一、创建线程

    复制代码
        class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                new Thread(Go).Start();    // .NET 1.0开始就有的
                Task.Factory.StartNew(Go); // .NET 4.0 引入了 TPL
                Task.Run(new Action(Go));  // .NET 4.5 新增了一个Run的方法
    
                Console.Read();
            }
    
            public static void Go()
            {
                Console.WriteLine("我是另一个线程");
            }
        }
    复制代码

    这里面需要注意的是,创建Thread的实例之后,需要手动调用它的Start方法将其启动。但是对于Task来讲,StartNew和Run的同时,既会创建新的线程,并且会立即启动它。

    二、线程池

    线程的创建是比较占用资源的一件事情,.NET为我们提供了线程池来帮助我们创建和管理线程。Task是默认会直接使用线程池的,但是Thread不会。如果我们不使用Task,又想用线程池的话,可以使用ThreadPool类。

    复制代码
    namespace 异步
    {
        class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                Console.WriteLine("我是主线程:Thread Id {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    
                ThreadPool.QueueUserWorkItem(Go);
    
                Console.Read();
            }
    
            public static void Go(object data)
            {
                Console.WriteLine("我是另一个线程:Thread Id {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            }
        }
    }
    复制代码

    三、传入参数

    复制代码
        class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                //没有匿名委托之前,我们只能这样传入一个object的参数
                new Thread(Go).Start();
    
                //有了匿名委托之后...
                new Thread(delegate()
                {
                    GoGoGo("arg1", "arg2", "arg3");
                }).Start();
    
                //当然,还可以使用Lambda
                new Thread(() => GoGoGo("arg1", "arg2", "arg3")).Start();
    
    
                //Task能这么灵活,也是因为有了Lambda.
                Task.Run(() => GoGoGo("", "", ""));
    
                Console.Read();
            }
    
            public static void Go(object name)
            {
    
            }
    
            public static void GoGoGo(string arg1, string arg2, string arg3)
            {
    
            }
        }
    复制代码

    四、返回值 

    Thread是不能返回值的,但是作为更高级的Task当然要弥补这个功能了。

    复制代码
        class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                var dayName = Task.Run<string>(() => GetDayOfThisWeek());
    
                Console.WriteLine("今天是:{0}", dayName.Result);
    
                Console.Read();
            }
    
            private static string GetDayOfThisWeek()
            {
                return "Sunday";
            }
        }
    复制代码

    五、数据共享

    复制代码
        class Program
        {
            private static bool _isDone = false;
    
            private static void Main(string[] args)
            {
                new Thread(Done).Start();
    
                new Thread(Done).Start();
    
                Console.Read();
            }
    
            private static void Done()
            {
                if (!_isDone)
                {
                    //第二个线程来的时候,就不会再执行了。
                    _isDone = true;
    
                    Console.WriteLine("Done");
                }
            }
        }
    复制代码

    线程之间可以通过static变量来共享数据。

    六、线程安全

    我们把上面的代码小小的调整一下,就知道什么是线程安全了。

    复制代码
    class Program
        {
            private static bool _isDone = false;
    
            private static void Main(string[] args)
            {
                new Thread(Done).Start();
    
                new Thread(Done).Start();
    
                Console.Read();
            }
    
            private static void Done()
            {
                if (!_isDone)
                {
    
                    Console.WriteLine("Done");
    
                    _isDone = true;
    
                }
            }
        }
    复制代码

    不一定会执行两次,但是如果你运气好的话,就会中奖了。因为第一个线程还没来得及把_isDone设置为true,第二个线程就进来了。而这不是我们想要的结果,在多个线程下,结果不是我们的预期结果,这就是线程不安全。

    七、锁

    要解决上面遇到的问题,我们就要用到锁。锁有很多种,我们这里就简单演示一下独占锁。

    复制代码
     class Program
        {
            private static object _lock = new object();
    
            private static bool _isDone = false;
    
            private static void Main(string[] args)
            {
                new Thread(Done).Start();
    
                new Thread(Done).Start();
    
                Console.Read();
            }
    
            private static void Done()
            {
                lock (_lock)
                {
                    if (!_isDone)
                    {
    
                        Console.WriteLine("Done");
    
                        _isDone = true;
    
                    }
                }
            }
        }
    复制代码

    再我们加上锁之后,被锁住的代码在同一时间内只允许一个线程访问,其它的线程会被阻塞,只有等到这个锁被释放之后其它的线程才能执行被锁住的代码。

     八、信号量

    它可以控制对某一段代码或者对某个资源访问的线程的数量,超过这个数量之后,其它的线程就得等待,只有等现在占用的线程释放了之后,下面的线程才能访问。这个跟锁和相似的功能,只不过不是独占的,它允许一定数量的线程同时访问。

    复制代码
     class Program
        {
            private static SemaphoreSlim _semaphore = new SemaphoreSlim(3);
    
            private static void Main(string[] args)
            {
                for (int i = 1; i <= 5; i++)
                {
                    new Thread(Enter).Start(i);
                }
    
                Console.Read();
            }
    
            private static void Enter(object id)
            {
                Console.WriteLine(id + "开始排队...");
    
                _semaphore.Wait();
    
                Console.WriteLine(id + "开始执行...");
    
                Thread.Sleep(1000 * (int)id);
    
                Console.WriteLine(id + "执行完毕,离开!");
    
                _semaphore.Release();
            }
        }
    复制代码

    在最开始的时候,前3个排队之后就立即进行执行,但是4和5,只有等到有线程退出之后才开始执行。

    九、异常处理

    其他线程的异常,主线程可以捕获到么?

    复制代码
      class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                try
                {
                    new Thread(Go).Start();
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    //其他线程里面的异常,我们这里面是捕获不到的。
                    Console.WriteLine("exception");
                }
    
                Console.ReadKey();
            }
    
            private static void Go()
            {
                throw new Exception();
            }
        }
    复制代码
    复制代码
     class Program
        {
            private static void Main(string[] args)
            {
                try
                {
                    var task = Task.Run(() => Go());
    
                    //在调用了这句话之后,主线程才能捕获task里面的异常。
                    task.Wait();
    
                    //对于有返回值的Task,我们接收了它的返回值就不需要在调用wait方法了
                    //GetName里面的异常我们也可以捕获到。
                    var task2 = Task.Run(() => GetName());
    
                    var name = task2.Result;
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    //其他线程里面的异常,我们这里面是捕获不到的。
                    Console.WriteLine("exception");
                }
    
                Console.ReadKey();
            }
    
            private static void Go()
            {
                throw new Exception();
            }
    
            private static string GetName()
            {
                throw new Exception();
            }
        }
    复制代码

     十、async/await

    1.初识asnyc/await

    复制代码
            static void Main(string[] args)
            {
                Test();
    
                Console.WriteLine("Main");
    
                Console.ReadLine();
            }
    
            static async void Test()
            {
                Task<string> task = Task.Run(() =>
                {
                    Thread.Sleep(5000);
    
                    return "Hello World";
                });
    
                string str = await task;
    
                Console.WriteLine(str);
            }
    复制代码

    2.只有async方法在调用前才能加await么

    答案很明显:await并不是针对async的方法,而是针对async方法返回给我们的task,这也是为什么所有的async方法都必须返回给我们Task。所以我们同样可以在Task前面也加上await关键字,这样做实际上是告诉编译器我需要等这个Task的返回值或者等这个Task执行完毕之后才能继续往下走。

    3.不用await关键字,如何确认Task执行完毕了

    复制代码
     class Program
        {
    
            static void Main(string[] args)
            {
                var task = Task.Run(() => GetName());
    
                task.GetAwaiter().OnCompleted(() =>
                {
                    var name = task.Result;
    
                    Console.WriteLine("My name is {0}", name);
                });
    
                Console.WriteLine("主线程执行完毕");
    
                Console.ReadLine();
            }
    
            private static string GetName()
            {
                Console.WriteLine("另外一个线程在获取名字");
    
                Thread.Sleep(3000);
    
                return "Jesse";
            }
        }
    复制代码

    3.Task.GetAwaiter和await Task的区别

    • 加上await关键字,方法后面的代码会全部挂起,直到Task执行完毕有返回值的时候才会继续向下执行。
    • GetAwaiter方法会返回一个awaitable的对象,我们只是传递了一个委托进去,等task完成了就会执行这个委托,下面的代码会立即执行。

    4.await实质是在调用awaitable对象的GetResult方法

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/xbzhu/p/7358309.html
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