c#中的异步

1.委托的BeginEnvoke/EndInvoke

BeginEnvokeEndInvoke是委托的异步版本。

public class AsyncFroDelegate
    {
        public delegate int AddHandler(int a, int b);
        public static int Add(int a, int b)
        {
           Console.WriteLine($"线程 {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId} in add()");
            Thread.Sleep(3000);
            Console.WriteLine("计算完成！");
            return a + b;
        }

        public static void AsyncInvoke1()
        {

            Console.WriteLine("===异步调用 AsyncInvokeTest===");
            AddHandler handler = new AddHandler(Add);
            IAsyncResult result = handler.BeginInvoke(1, 2, null, null);
            //EndInvoke，使得主线程处于阻塞状态
            Console.WriteLine($"线程 {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId} in AsyncInvoke1()");
            Console.WriteLine("打印EndInvoke的结果 =" + handler.EndInvoke(result));
            Console.WriteLine("继续做别的事情。。。");
            Console.ReadKey();
        }
}

 

　　

BeginInvoke使得CLR创建了一个新的线程去执行Add方法。此时主线程不受影响可以继续做其他事情。直到遇到EndInvoke，需要等待异步调用结果才被阻塞。如果主线程不依赖这个调用结果。可是使用回调，让主线不被阻塞。

 

   /// <summary>
        /// 异步回调
        /// </summary>
        public static void AsyncInoke3()
        {
 　　　　　　 Console.WriteLine($"线程 {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId} in AsyncInoke3()");
            AddHandler handler = new AddHandler(Add);
            IAsyncResult arr = handler.BeginInvoke(1, 2, myCallback, handler);
            Console.WriteLine("主线程完成");
        }
        private static void myCallback(IAsyncResult ar)
        {
            Console.WriteLine($"线程 {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId} in myCallback()");
            //AddHandler handler = (AddHandler)((AsyncResult)ar).AsyncDelegate;
            //AsyncState就是通过BeginInvoke函数的最后一个参数传递过来的的
            AddHandler handler1 = (AddHandler)ar.AsyncState;
            //Console.WriteLine("调用结果" + handler.EndInvoke(ar));
            Console.WriteLine("调用结果" + handler1.EndInvoke(ar));

        }

2.Thread

 public Thread(ThreadStart start);
 public Thread(ParameterizedThreadStart start);
 public Thread(ThreadStart start, int maxStackSize);
 public Thread(ParameterizedThreadStart start, int maxStackSize);

ThreadStart 无参数，无返回值的委托

ParameterizedThreadStart 带一个参数，无返回值的委托

maxStackSize 线程要使用的堆栈的大小，默认1M。

 public class AsyncForThread
    {
        public static void Client()
        {
            Thread thread1 = new Thread(Print);
            thread1.Start();
            Thread thread2 = new Thread(PrintEx);
            thread2.Start("test");
        }

        private static void PrintEx(object content)
        {
            int threadID = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            Console.WriteLine($"当前线程ID:{threadID}	{content}");
        }
        private static void Print()
        {
            int threadID = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            Console.WriteLine($"当前线程ID:{threadID} 无参数");
        }
    }

3.ThreadPool

在面向对象的编程中，创建和销毁对象是很费事的，因为创建一个对象要获取内存资源或者其他更多的资源。.Net Framework已经为我们提供了一个“线程池””供使用。

需要注意的是，线程池中的线程均为后台线程，即他们的IsBAckground属性为true，这意味着在所有的前台线程都已退出后，ThreadPool中的线程不会让应用程序继续保持运行。

使用线程池的一些限制：

• 当需要创建一个前台线程时不应该使用线程池
• 无法设置线程优先级
• 执行任务是无法选择具体线程
• 执行时间过长

public class AsyncForThreadPool
    {
        public static void Client()
        {
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(Counter);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(Counter, "test");
            Console.WriteLine($"[线程ID={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}]主线程启动。");
        }

        private static void Counter(object state)
        {
            //throw new NotImplementedException();
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {
                Thread.Sleep(50);
                if (state != null)
                {
                    Console.WriteLine($"[线程ID：{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}] {state}");
                }
                else
                {
                    Console.WriteLine($"[线程ID：{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}] {i.ToString()}");
                }
            }
        }
    }

4.Task

由于使用ThreadPool无法获取到并发完成时的返回值。引入了Task。

 public static void Client() 
        {
            var parent = new Task(() => {

                CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();

                //TaskCreationOptions.AttachedToParent 该创建的任务为子任务
                //TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously 创建的延续任务为同步执行
                var tf = new TaskFactory(cts.Token, TaskCreationOptions.AttachedToParent, TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously, TaskScheduler.Default);
                //创建三个子任务
                var childTasks = new[] {

                    tf.StartNew(()=>Sum(cts.Token,50)),
                    tf.StartNew(()=>Sum(cts.Token,100)),
                    tf.StartNew(()=>Sum(cts.Token,int.MaxValue))
                };
                //任何子任务异常则取消所有其他子任务
               for(int i=0;i<childTasks.Length;i++)
                {
                    Console.WriteLine(childTasks[i].Id);
                    childTasks[i].ContinueWith(t => { Console.WriteLine("cancelled is :"+t.Id);cts.Cancel(); },TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);
                };
                //所有子任务抛出异常，从未出错、未取消的任务获取返回的最大值，
                //然后将最大值由另一个任务来显示
                tf.ContinueWhenAll(childTasks, tasks => tasks.Where(t => !t.IsFaulted && !t.IsCanceled).Max(t => t.Result), CancellationToken.None)
                .ContinueWith(t => Console.WriteLine("The Maximum is :" + t.Result),TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously);
            });
            parent.ContinueWith(p =>
            {
                StringBuilder sb = new StringBuilder("the follwing exceptins(s) occurred:" + Environment.NewLine);
                foreach (var e in p.Exception.Flatten().InnerExceptions)
                {
                    sb.AppendLine(" " + e.GetType().ToString());
                    Console.WriteLine(sb.ToString());
                }
            }, TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);

            parent.Start();

        }

        private static int Sum(CancellationToken ct,int n)
        {
            int result = 0;
            for (int i = 0; i <= n;i++)
            {
                ct.ThrowIfCancellationRequested();
                checked
                {
                    result += i;
                }
            }
            return result;
        }

 

 

5.async/await

这两个词比较有迷惑性。目前从实验得出来的结论是：

主线程执行路径：1-->3-->5 后面遇到await 关键字会立即返回主调函数紧接着到2的位置。

任务t1 开始执行位置4,然后去执行一堆“等着”他的代码，那就是await关键字之后的代码，像极了“回调”。

 public static void TaskRun5()
        {
            ShowThread(1);
            Test();
            ShowThread(2);
        }
        private async static Task Test()
        {
            ShowThread(3);
            Task<string> t1 = Task.Run(()=> {
                Thread.Sleep(1000);
                ShowThread(4);
                return "a";
            });
            ShowThread(5);
            Console.WriteLine(await t1);
            ShowThread(6);
        }
       static void ShowThread(int pos)
        {
                Console.WriteLine($"位置[{pos}]线程:"+Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        }