C#異步編程的三種模式
使用異步編程,方法調(diào)用是在后臺運(yùn)行(通常在線程和任務(wù)的幫助下),并且不會阻塞調(diào)用線程。
異步編程有三種模式:異步模式,基于事件的異步模式和基于任務(wù)的異步模式(TAP)。
一.異步模式
從.NET 1.0開始 .NET Framework就提供了異步特性,.NET Framework的許多類(但不是全部類)都實(shí)現(xiàn)了一個或多個異步模式,自定義類可以通過委托類型實(shí)現(xiàn)異步模式。
.NET Framework的許多類的異步模式定義了BeginXXX()方法和EndXXX方法。如HttpWebRequest類有一個同步方法GetResponse方法,其異步方法就是BeginGetResponse和EndGetResponse方法。BeginXXX()方法接受其同步方法的所有輸入?yún)?shù),EndXXX方法使用同步方法的所有輸出參數(shù),并按照同步方法的返回類型來返回結(jié)果。使用異步模式時,BeginXXX()方法還定義了一個AsyncCallback參數(shù),用于接受在異步方法執(zhí)行完成后調(diào)用的委托。BeginXXX()方法返回IAsyncResult,用于驗(yàn)證調(diào)用是否完成,并且一直等到方法的執(zhí)行結(jié)束。
var client = new HttpWebRequest(); client.BeginGetResponse( ar => { client.EndGetResponse(ar); },null);
自定義類可以通過委托類型實(shí)現(xiàn)異步模式:
先編寫一個同步示例:
private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { Thread.Sleep(5000); //MessageBox.Show("同步完成!"); }
在窗體上點(diǎn)擊該按鈕時,線程睡眠五秒,五秒內(nèi)不可以操作窗體。五秒之后才可以進(jìn)行別的操作。
編寫異步模式:
private void button2_Click(object sender, EventArgs e) { Func<int,string> suncTest = (e1) => { Thread.Sleep(e1); return "異步模式完成!"; }; suncTest.BeginInvoke(5000,ar => { string re = suncTest.EndInvoke(ar); MessageBox.Show(re); }, null); }
定義一個委托,并添加要執(zhí)行的方法。然后調(diào)用BeginInvoke方法進(jìn)行異步執(zhí)行。BeginInvoke方法可以傳遞添加方法的參數(shù),第一個參數(shù)是添加的方法的參數(shù),第二個參數(shù)的類型是AsyncCallback。AsyncCallback是一個委托,需要IAsyncResult作為參數(shù)。當(dāng)執(zhí)行完異步方法之后,將調(diào)用這個委托引用的方法。使用suncTest.EndInvoke(ar)方法來檢索結(jié)果。
這里不能直接把結(jié)果返回給UI,因?yàn)閁I綁定到一個單獨(dú)的線程,而回調(diào)方法在一個后臺線程中運(yùn)行。需要使用窗體的Invoke方法,它在會綁定到UI的集合中添加項(xiàng)。
Func<int,string> suncTest = (e1) => { Thread.Sleep(e1); return "異步模式完成!"; }; string s = this.Invoke(suncTest, 5000).ToString(); label1.Text = s;
二.基于事件的異步模式
在WF和WPF中,使用異步模式更新界面很復(fù)雜。.NET 2.0 推出基于事件的異步模式。在這種模式中,事件處理程序是被擁有同步上下文的線程調(diào)用,所以更新界面會很容易。這種模式也稱為異步組件模式。
同樣.NET Framework中的許多類提供了基于事件異步模式的方法,基于事件的異步模式定義了帶有“Async”后綴的方法。
var client = new WebClient(); client.Credentials = req.Credentials; client.DownloadStringCompleted += (sender1, e1) => { string resp = e1.Result; var images = req.Parse(resp); foreach (var image in images) { searchInfo.List.Add(image); } }; client.DownloadStringAsync(new Uri(req.Url));
對于自定義的類可以使用BackgroundWorker類(可以查看MSDN)來實(shí)現(xiàn)基于事件的異步模式:
private void button3_Click(object sender, EventArgs e) { string s=""; BackgroundWorker bw = new BackgroundWorker(); bw.DoWork += (sender1,e1) => { Thread.Sleep(5000); s = "基于事件的異步完成!"; }; bw.RunWorkerCompleted += (sender1, e1) => { label1.Text = s; }; bw.RunWorkerAsync(); }
這里定義要調(diào)用的一個事件。當(dāng)調(diào)用RunWorkerAsync()方法時,觸發(fā)DoWork事件。當(dāng)異步方法執(zhí)行完成之后會觸發(fā)RunWorkerCompleted事件,該事件會執(zhí)行添加的方法。
這里可以直接訪問UI元素,因?yàn)槭录幚沓绦蚴菑膿碛猩舷挛牡木€程中調(diào)用的,在WF和WPF應(yīng)用程序中,擁有同步上下文的線程就是UI線程。
三.基于任務(wù)的異步模式(TAP)
在.NET 4.5中推出基于任務(wù)的異步模式。這種是基于.NET 4.0 中新增的Task類型,并通過async和await關(guān)鍵字來使用編譯器功能。
同樣.NET Framework中的許多類提供了基于事件異步模式的方法,基于事件的異步模式定義了帶有“Async”后綴的方法,并返回一個Task類型。
這里介紹自定義的基于任務(wù)的異步模式
private async void button4_Click(object sender, EventArgs e) { string re = await AsyncTaskTestAsync(); label1.Text =re; } Task<string> AsyncTaskTestAsync() { return Task.Run(() => { Thread.Sleep(5000); return "基于任務(wù)的異步完成!"; } ); }
基于任務(wù)的異步模式指定,在異步方法名后最好加上Async后綴,并返回一個任務(wù)。這里返回Task<string>。調(diào)用AsyncTaskTestAsync()時不需要聲明一個Task<string>變量來設(shè)置AsyncTaskTestAsync()方法的返回結(jié)果。只需要聲明一個string類型的變量,并使用await關(guān)鍵字。await關(guān)鍵字會接觸線程(這里是UI線程)的阻塞,完成其它任務(wù)。當(dāng)AsyncTaskTestAsync()方法完成之后,返回UI線程,UI線程就可以從后臺線程中獲得結(jié)果。然后執(zhí)行await后面的代碼。
使用await關(guān)鍵字需要用async修飾聲明的方法。在AsyncTaskTestAsync方法完成前,該方法內(nèi)的其它代碼不會繼續(xù)執(zhí)行,但是啟動button4_Click方法的線程可以被重用。
async只能用于返回Task或void的方法。不能用于程序的入口,即Main方法。await只能用于返回Task的方法。
以上就是本文的全部內(nèi)容,希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
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