async & await 的前世今生

来源：互联网发布：维戈莫特森知乎编辑：程序博客网时间：2024/05/21 06:43

原文：async & await 的前世今生

1. 铺垫基础知识：

using System;using System.Threading;using System.Threading.Tasks;namespace ConsoleApp4{    class Program    {        static void Main()        {            Console.WriteLine("1. 创建");            Create();            Console.WriteLine("2. 线程池");            ThreadPoolTest();            Console.WriteLine("3. 传入参数");            ParaTest();            Console.WriteLine("4. 返回值");            ReturnTest();            Console.WriteLine("5. Semaphore 信号量(锁很好理解，忽视)");            SemaphoreSlimTest();            Console.WriteLine("6. 异常");            //ThreadExceptionTest();            //TaskExceptionTest();            Console.Read();        }        public static void TaskExceptionTest()        {            try            {                var task = Task.Run(() => { GoException(); });                task.Wait();  // 在调用了这句话之后，主线程才能捕获task里面的异常                // 对于有返回值的Task, 我们接收了它的返回值就不需要再调用Wait方法了                // GetName 里面的异常我们也可以捕获到                var task2 = Task.Run(() => { GetNameExeception(); });                task2.Wait();                //var name = task2.Result;            }            catch (AggregateException ex)            {                foreach(Exception ex2 in ex.InnerExceptions)                Console.WriteLine("Exception!{0}", ex2.Message);            }        }        private static void GetNameExeception()        {            throw new Exception("Task Exeception.");        }        public static void ThreadExceptionTest()        {            try            {                new Thread(GoException).Start();            }            catch (Exception ex)            {                // 其它线程里面的异常，我们这里面是捕获不到的。                Console.WriteLine("Thread Exception!");            }        }        static void GoException() { throw new Exception("Go Exception"); }        static SemaphoreSlim _sem = new SemaphoreSlim(3);    // 我们限制能同时访问的线程数量是3        static void SemaphoreSlimTest()        {            for (int i = 1; i <= 5; i++)            {                new Thread(Enter).Start(i);            }        }        static void Enter(object id)        {            Console.WriteLine(id + " 开始排队...");            _sem.Wait();            Console.WriteLine("{0} 开始执行！, 将允许进入 SemaphoreSlim 线程数: {1}", id, _sem.CurrentCount);            Thread.Sleep(1000 * (int)id);            Console.WriteLine(id + " 执行完毕，离开！");            _sem.Release();        }        static void ReturnTest()        {            // GetDayOfThisWeek 运行在另外一个线程中            var dayName = Task.Run<string>(() => { return GetDayOfThisWeek(); });            Console.WriteLine("今天是：{0}", dayName.Result);        }        private static string GetDayOfThisWeek()        {            return DateTime.Now.DayOfWeek.ToString();        }        private static void ParaTest()        {            new Thread(Go2).Start("arg1"); // 没有匿名委托之前，我们只能这样传入一个object的参数            new Thread(delegate ()            {  // 有了匿名委托之后...                GoGoGo("arg1", "arg2", "arg3");            }).Start();            new Thread(() =>            {  // 当然,还有 Lambada                GoGoGo("arg1", "arg2", "arg3");            }).Start();            Task.Run(() =>            {  // Task能这么灵活，也是因为有了Lambda呀。                GoGoGo("arg1", "arg2", "arg3");            });        }        public static void GoGoGo(string arg1, string arg2, string arg3)        {            Console.WriteLine("1.{0}; 2.{1}; 3.{2}",arg1,arg2,arg3);        }        private static void ThreadPoolTest()        {            Console.WriteLine("我是主线程：Thread Id {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);            ThreadPool.QueueUserWorkItem(Go2);        }        public static void Go2(object data)        {            Console.WriteLine("我是另一个线程:Thread Id {0}, 参数值：{1}"                , Thread.CurrentThread.ManagedThreadId                , data                );        }        private static void Create()        {            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        }        public static void Go()        {            Console.WriteLine("我是另一个线程");        }    }}

2. 一个小例子认识async & await

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;using System.Threading;using System.Threading.Tasks;namespace ConsoleApp5{    class Program    {        static void Main(string[] args)        {            Test(); // 这个方法其实是多余的, 本来可以直接写下面的方法                    // await GetName()                     // 但是由于控制台的入口方法不支持async,所有我们在入口方法里面不能 用 await            Console.WriteLine("Current Thread Id :{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);            Console.Read();        }        static async Task Test()        {            // 方法打上async关键字，就可以用await调用同样打上async的方法            //  await 之后不会开启新的线程(await 从来不会开启新的线程)            await GetName();        }        static async Task GetName()        {            // Delay 方法来自于.net 4.5            await Task.Delay(1000);  // 返回值前面加 async 之后，方法里面就可以用await了            Console.WriteLine("Current Thread Id :{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);            Console.WriteLine("In antoher thread.....");        }    }}

3. 看清什么时候才创建线程：

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;using System.Threading;using System.Threading.Tasks;namespace ConsoleApp6{    class Program    {        static void Main(string[] args)        {            Console.WriteLine("Main Thread Id: {0}\r\n", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);            Test();            Console.ReadLine();        }        static async Task Test()        {            Console.WriteLine("Before calling GetName, Thread Id: {0}\r\n", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);            var name = GetName();   //我们这里没有用 await,所以下面的代码可以继续执行                                    // 但是如果上面是 await GetName()，下面的代码就不会立即执行，输出结果就不一样了。            Console.WriteLine("End calling GetName.\r\n");            Console.WriteLine("Get result from GetName: {0}", await name);            Console.WriteLine("end.");        }        static async Task<string> GetName()        {            // 这里还是主线程            Console.WriteLine("Before calling Task.Run, current thread Id is: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);            return await Task.Run(() =>            {                Thread.Sleep(1000);                Console.WriteLine("'GetName' Thread Id: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);                return "Jesse";            });        }    }}

不用 await 关键字，如何确认Task已执行完？

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;using System.Threading;using System.Threading.Tasks;namespace ConsoleApp6{    class Program    {        static void Main()        {            var task = Task.Run(() => {                return GetName();            });            task.GetAwaiter().OnCompleted(() => {                // 2 秒之后才会执行这里                var name = task.Result;                Console.WriteLine("My name is: " + name);            });            Console.WriteLine("主线程执行完毕");            Console.ReadLine();        }        static string GetName()        {            Console.WriteLine("另外一个线程在获取名称");            Thread.Sleep(2000);            return "Jesse";        }    }}

Task 如何让线程挂起？

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;using System.Threading;using System.Threading.Tasks;namespace ConsoleApp6{    class Program    {        static void Main()        {            var task = Task.Run(() => {                return GetName();            });            var name = task.GetAwaiter().GetResult();            Console.WriteLine("My name is:{0}", name);            Console.WriteLine("主线程执行完毕");            Console.ReadLine();        }        static string GetName()        {            Console.WriteLine("另外一个线程在获取名称");            Thread.Sleep(2000);            return "Jesse";        }    }}

Task.GetAwait()方法会给我们返回一个awaitable的对象，通过调用这个对象的GetResult方法就会挂起主线程，当然也不是所有的情况都会挂起。还记得我们Task的特性么？在一开始的时候就启动了另一个线程去执行这个Task，当我们调用它的结果的时候如果这个Task已经执行完毕，主线程是不用等待可以直接拿其结果的，如果没有执行完毕那主线程就得挂起等待了。

await 实质是在调用awaitable对象的GetResult方法

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;using System.Threading;using System.Threading.Tasks;namespace ConsoleApp6{    class Program    {        static void Main()        {            Test();            Console.ReadLine();        }        static async Task Test()        {            Task<string> task = Task.Run(() => {                Console.WriteLine("另一个线程在运行！");  // 这句话只会被执行一次                Thread.Sleep(2000);                return "Hello World";            });            // 这里主线程会挂起等待，直到task执行完毕我们拿到返回结果            var result = task.GetAwaiter().GetResult();            Console.WriteLine(result);            // 这里不会挂起等待，因为task已经执行完了，我们可以直接拿到结果            var result2 = await task;            Console.WriteLine(result2);        }    }}

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