同步编程与异步编程
通常情况下,我们写的C#代码就是同步的,运行在同一个线程中,从程序的第一行代码到最后一句代码顺序执行。而异步编程的核心是使用多线程,通过让不同的线程执行不同的任务,实现不同代码的并行运行
使用委托实现异步操作,BeginInvoke\BeginInvoke使用示数
private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
{
int baseNum = default(int);
if (!int.TryParse(txtBaseNum.Text, out baseNum))
{
MessageBox.Show("请输入一个整数");
return;
}
txtResult.Clear();
//用于报告进度的对象
IProgress<int> progressReporter = new Progress<int>((p) => this.progressBar1.Value = p);
//计算阶乘的委托实例
Func<int, BigInteger> ComputeAction = (bsNum) =>
{
BigInteger bi = new BigInteger(1);
for (int i = 1; i <= bsNum; i++)
{
bi *= i;// 相乘
//计算当前进度
double ps = Convert.ToDouble(i) / Convert.ToDouble(bsNum) * 100d;
progressReporter.Report(Convert.ToInt32(ps));
}
return bi;
};
//开始调用
btnStart.Enabled = false;
ComputeAction.BeginInvoke(baseNum, new AsyncCallback(Finishcallback), ComputeAction);
}
private void Finishcallback(IAsyncResult ar)
{
//取出委托变量
Func<int, BigInteger> action = (Func<int, BigInteger>)ar.AsyncState;
//得到计算结果
BigInteger res = action.EndInvoke(ar);
this.BeginInvoke(new Action(() =>
{
btnStart.Enabled = true;
//显示计算结果
txtResult.Text = string.Format("计算结果:{0}", res);
}
));
}
前台线程与后台线程
关于多线程,早在.NET2.0时代,基础类库中就提供了Thread实现。默认情况下,实例化一个Thread创建的是前台线程,只要有前台线程在运行,应用程序的进程就一直处于运行状态,以控制台应用程序为例,在Main方法中实例化一个Thread,这个Main方法就会等待Thread线程执行完毕才退出。而对于后台线程,应用程序将不考虑其是否执行完毕,只要应用程序的主线程和前台线程执行完毕就可以退出,退出后所有的后台线程将被自动终止。来看代码应该更清楚一些:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
namespace ThreadConsole
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("主线程开始");
//实例化Thread,默认创建前台线程
Thread t1 = new Thread(Fun_1);
t1.Start();
//可以通过修改Thread的IsBackground,将其变为后台线程
Thread t2 = new Thread(Fun_2) { IsBackground = true };
t2.Start();
Console.WriteLine("主线程结束");
}
static void Fun_1()
{
Thread.Sleep(500);
Console.WriteLine("这是前台线程调用");
}
static void Fun_2()
{
Thread.Sleep(1500);
Console.WriteLine("这是后台线程调用");
}
}
}
结果: 控制台输出: 主线程开始 主线程结束 这是前台线程调用 由于前台线程一旦结束,后台线程强制结束,因此就不会显示“这是后台线程调用”。
了解多线程模型Task
了解基本使用方法:
//Task启动的是后台线程,假如要在主线程中等待后台线程执行完毕,可以调用Wait方法
Task task = Task.Run(() => { Thread.Sleep(500); Console.WriteLine("Task2启动"); });
task.Wait();
Task
与Thread
的一个重要区分点是:
Task
底层是使用线程池的,而Thread
每次实例化都会创建一个新的线程。
Task<TResult>
是Task
的泛型版本,这两个之间的最大不同是Task<TResult>
可以有一个返回值。
Task<string> task = Task<string>.Run(() => { Thread.Sleep(1000); return Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString(); });
Console.WriteLine(task.Result);
Task<TResult>
的实例对象有一个Result
属性,当在Main
方法中调用task.Result
的时候,将等待task
执行完毕并得到返回值,这里的效果跟调用task.Wait()
是一样的,只是多了一个返回值。
async/await
首先来看一下async
关键字。async
用来修饰方法,表明这个方法是异步的,声明的方法的返回类型必须为:void
或Task
或Task<TResult>
。返回类型为Task
的异步方法中无需使用return
返回值,而返回类型为Task<TResult>
的异步方法中必须使用return
返回一个TResult
的值
再来看一下await
关键字。await
必须用来修饰Task
或Task<TResult>
,而且只能出现在已经用async
关键字修饰的异步方法中。
通常情况下,async/await
必须成对出现才有意义,假如一个方法声明为async
,但却没有使用await
关键字,则这个方法在执行的时候就被当作同步方法,这时编译器也会抛出警告提示async
修饰的方法中没有使用await
,将被作为同步方法使用。