异步编程 z
走进异步编程的世界 - 开始接触 async/await
序
这是学习异步编程的入门篇。
涉及 C# 5.0 引入的 async/await,但在控制台输出示例时经常会采用 C# 6.0 的 $"" 来拼接字符串,相当于string.Format() 方法。
目录
一、What's 异步?

1 class Program
2 {
3 //创建计时器
4 private static readonly Stopwatch Watch = new Stopwatch();
5
6 private static void Main(string[] args)
7 {
8 //启动计时器
9 Watch.Start();
10
11 const string url1 = "http://www.cnblogs.com/";
12 const string url2 = "http://www.cnblogs.com/liqingwen/";
13
14 //两次调用 CountCharacters 方法(下载某网站内容,并统计字符的个数)
15 var result1 = CountCharacters(1, url1);
16 var result2 = CountCharacters(2, url2);
17
18 //三次调用 ExtraOperation 方法(主要是通过拼接字符串达到耗时操作)
19 for (var i = 0; i < 3; i++)
20 {
21 ExtraOperation(i + 1);
22 }
23
24 //控制台输出
25 Console.WriteLine($"{url1} 的字符个数:{result1}");
26 Console.WriteLine($"{url2} 的字符个数:{result2}");
27
28 Console.Read();
29 }
30
31 /// <summary>
32 /// 统计字符个数
33 /// </summary>
34 /// <param name="id"></param>
35 /// <param name="address"></param>
36 /// <returns></returns>
37 private static int CountCharacters(int id, string address)
38 {
39 var wc = new WebClient();
40 Console.WriteLine($"开始调用 id = {id}:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
41
42 var result = wc.DownloadString(address);
43 Console.WriteLine($"调用完成 id = {id}:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
44
45 return result.Length;
46 }
47
48 /// <summary>
49 /// 额外操作
50 /// </summary>
51 /// <param name="id"></param>
52 private static void ExtraOperation(int id)
53 {
54 //这里是通过拼接字符串进行一些相对耗时的操作
55 var s = "";
56
57 for (var i = 0; i < 6000; i++)
58 {
59 s += i;
60 }
61
62 Console.WriteLine($"id = {id} 的 ExtraOperation 方法完成:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
63 }
64 }



图1-2 根据执行结果所画的时间轴

1 class Program
2 {
3 //创建计时器
4 private static readonly Stopwatch Watch = new Stopwatch();
5
6 private static void Main(string[] args)
7 {
8 //启动计时器
9 Watch.Start();
10
11 const string url1 = "http://www.cnblogs.com/";
12 const string url2 = "http://www.cnblogs.com/liqingwen/";
13
14 //两次调用 CountCharactersAsync 方法(异步下载某网站内容,并统计字符的个数)
15 Task<int> t1 = CountCharactersAsync(1, url1);
16 Task<int> t2 = CountCharactersAsync(2, url2);
17
18 //三次调用 ExtraOperation 方法(主要是通过拼接字符串达到耗时操作)
19 for (var i = 0; i < 3; i++)
20 {
21 ExtraOperation(i + 1);
22 }
23
24 //控制台输出
25 Console.WriteLine($"{url1} 的字符个数:{t1.Result}");
26 Console.WriteLine($"{url2} 的字符个数:{t2.Result}");
27
28 Console.Read();
29 }
30
31 /// <summary>
32 /// 统计字符个数
33 /// </summary>
34 /// <param name="id"></param>
35 /// <param name="address"></param>
36 /// <returns></returns>
37 private static async Task<int> CountCharactersAsync(int id, string address)
38 {
39 var wc = new WebClient();
40 Console.WriteLine($"开始调用 id = {id}:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
41
42 var result = await wc.DownloadStringTaskAsync(address);
43 Console.WriteLine($"调用完成 id = {id}:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
44
45 return result.Length;
46 }
47
48 /// <summary>
49 /// 额外操作
50 /// </summary>
51 /// <param name="id"></param>
52 private static void ExtraOperation(int id)
53 {
54 //这里是通过拼接字符串进行一些相对耗时的操作
55 var s = "";
56
57 for (var i = 0; i < 6000; i++)
58 {
59 s += i;
60 }
61
62 Console.WriteLine($"id = {id} 的 ExtraOperation 方法完成:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
63 }
64 }

图1-3 修改后的执行结果图
图1-4 根据加入异步后的执行结果画的时间轴。


图1-6
①从 Main 方法执行到 CountCharactersAsync(1, url1) 方法时,该方法会立即返回,然后才会调用它内部的方法开始下载内容。该方法返回的是一个 Task<int> 类型的占位符对象,表示计划进行的工作。这个占位符最终会返回 int 类型的值。
②这样就可以不必等 CountCharactersAsync(1, url1) 方法执行完成就可以继续进行下一步操作。到执行 CountCharactersAsync(2, url2) 方法时,跟 ① 一样返回 Task<int> 对象。
③然后,Main 方法继续执行三次 ExtraOperation 方法,同时两次 CountCharactersAsync 方法依然在持续工作 。
④t1.Result 和 t2.Result 是指从 CountCharactersAsync 方法调用的 Task<int> 对象取结果,如果还没有结果的话,将阻塞,直有结果返回为止。
二、async/await 结构

图2-1
三、What’s 异步方法

图3-1 异步方法的简单结构图
小结
1.解析了进程和线程的概念
2.异步的简单用法
3.async/await 结构体
4.异步方法语法结构
传送门
下篇:《异步编程 - 剖析异步方法》(预览版本正在整理中,待校对完再发布到首页)
其它作品:《走进 LINQ 的世界》
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