(41)C#异步编程

VS2010是经常阻塞UI线程的应用程序之一。例如用vs2010打开一个包含数百个项目的解决方案，可以要等待很长时间（感觉像卡死），自从vs2012情况得到了改善，项目在后台进行了异步加载。

一、同步模式

二、异步模式

三、基于事件的异步模式

四、基于任务的异步模式

4.5以后更新基于任务的异步模式。

1.最基本的任务

普通方法

        public  string A()
        {
            return "abc";
        }

（1）基于任务的模式带有 Async后缀的方法，并返回一个Task类型。

        public Task<string> AAsync()
        {
            return Task.Run(() => A());
        }

其中Task<string>是一个返回字符串的任务。

用Task.Run方法在线程池上执行一个方法，并返回一个任务对象。

（2）使用关键字await来调用返回的任务 ,await关键字需要用带 Async修饰符的方法声明.

        public async void BAsync()
        {
            string str = await AAsync();
            Console.WriteLine("abc");
        } 

Async修饰符只能用于返回Task<>或者void的方法。而且Async不能修饰Main。await只能返回Task的方法

完整代码，执行一个异步任务

例1

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Program p = new Program();
            p.BAsync();
            Console.ReadKey();
        }
        public  string A()
        {
            return "abc";
        }
        public Task<string> AAsync()
        {
            return  Task.Run(() => A());
        }
        public async void BAsync()
        {
            string str = await AAsync();
            Console.WriteLine("abc");
        }   
    }

任务完成后执行

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Program p = new Program();
            p.C();
            Console.ReadKey();
        }
        public  string A()
        {
            return "abc";
        }
        public Task<string> AAsync()
        {
            return Task.Run(() => A());
        }
        public void C()
        {
            //用task对象接收返回对象
            Task<string> t1 = AAsync();
            //任务完成后调用的代码
            t1.ContinueWith(t =>
            {
                Thread.Sleep(3000);
                string s = t.Result;
                Console.WriteLine(s);
            });
            Console.WriteLine("efg");
        }
    }

（3）使用await async关键字，当await完成之后，不需要进行任何特别处理，就能访问UI线程

？？？

（4）使用多个异步方法

按顺序调用异步

修改例1 的BAsync()方法

        public async void BAsync()
        {
            string str = await AAsync();
            string str2 = await AAsync() + "d";
            Console.WriteLine("{0}，{1}",str,str2);
        }

如果一个异步依赖另一个异步方法的结果，await非常有用，如果完全独立，每个异步方法都不使用await,整个方法将更快返回结果

组合器

一个组合器可以接受多个同一类型的参数，并返回同一类型的值。

        public async void BAsync()
        {
            Task<string> T1 =  AAsync();
            Task<string> T2 = AAsync();
            //等待，直到两个任务完成，返回task
            await Task.WhenAll(T1,T2);
            Console.WriteLine("{0}，{1}", T1.Result, T2.Result);
            //也可用于返回数组
            string[] res= await Task.WhenAll(T1, T2);
            Console.WriteLine("{0}，{1}", res[0], res[1]);
            //其中一个完成就返回task
            await Task.WhenAny(T1, T2);
        }

（5）转换异步模式

2.错误处理

3.取消

 五、委托进行异步编程

1.BeginInvoke()
异步启动委托， 参数与要执行的方法的参数相同，另加两个可选参数
第一个参数是一个 AsyncCallback 委托，此委托引用在异步调用完成时要调用的方法。
第二个参数是一个用户定义的对象，该对象将信息传递到回调方法。
BeginInvoke 将立即返回，而不会等待异步调用完成。
BeginInvoke 返回可用于监视异步调用的进度的 IAsyncResult。
IAsyncResult 对象 =委托对象.BeginInvoke(定义委托时有几个参数,AsyncCallback ,类的对象);

2.EndInvoke()
EndInvoke 方法用于检索异步调用的结果，它可以在调用 BeginInvoke之后的任意时间调用。
如果异步调用尚未完成，那么 EndInvoke 将阻止调用线程，直到完成异步调用。
这种方式非常适合执行文件或网络操作。

(1)使用 EndInvoke 等待异步调用

在控制台下运行

新建了一个测试类，一个用来同步，一个用来异步。

    class Program
    {
        public delegate string delegateClass(int time);
        static void Main(string[] args)
        {
            TextClass textClass = new TextClass();
            //把要执行的异步方法存入委托
            delegateClass testMethod = new delegateClass(textClass.asynMethod);
            //启动异步委托，参数一有没有取决于定义委托时的参数有没有
            IAsyncResult result = testMethod.BeginInvoke(3000, null, null);
            //当异步委托结束后，把该委托返回的值回传给str
            string str1 = testMethod.EndInvoke(result);
            Console.WriteLine(str1);
            Console.WriteLine("...............");
            //运行同步方法
            string str2 = textClass.synMethod(0);
            Console.WriteLine(str2);
            Console.ReadKey();
        }
    }
    //测试类
    class TextClass
    {
        //用来同步
        public string synMethod(int time)
        {
            Console.WriteLine("启动同步方法");
            Thread.Sleep(time);
            Console.WriteLine("结束同步方法");
            return "同步返回";
        }
        //用来异步
        public string asynMethod(int time)
        {
            Console.WriteLine("启动异步方法");
            Thread.Sleep(time);
            Console.WriteLine("结束异步方法");
            return "异步返回";
        }
    }

运行结果：

 发现结果异步操作执行后，才执行的同步操作。

然后注释掉“等待异步调用的方法”

//string str1 = testMethod.EndInvoke(result);
//Console.WriteLine(str1);

在运行：

EndInvoke()方法会把所在的线程卡住（阻塞）

所以如果在winfrom下运行EndInvoke()，在异步未执行完的条件下会把界面卡死。EndInvoke方法不能和用户界面在同一个线程下。

(2)对异步调用的完成情况进行轮询

 

        public delegate string delegateClass(int time);
        static void Main(string[] args)
        {
            TextClass textClass = new TextClass();
            //把要执行的异步方法存入委托
            delegateClass testMethod = new delegateClass(textClass.asynMethod);
            //启动异步委托
            IAsyncResult result = testMethod.BeginInvoke(3000, null, null);
            //如果异步为执行完成，会不断循环执行此方法。
            while (result.IsCompleted == false)
            {
                //Thread.Sleep(350);
                Console.Write("a");
            }
            //当异步委托结束后，把该委托返回的值回传给str
            string str1 = testMethod.EndInvoke(result);
            Console.WriteLine(str1);
            Console.ReadKey();
        }
    }
    //测试类
    class TextClass
    {
        //用来异步
        public string asynMethod(int time)
        {
            Console.WriteLine("启动异步方法");
            Thread.Sleep(time);
            Console.WriteLine("b");
            Console.WriteLine("结束异步方法");
            return "异步返回";
        }
    }

结果

(3)异步调用完成时执行回调方法

 winfrom

    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
            //是否捕获对错误线程的调用
            Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
        }
        //
        private delegate string delegatehWeb();
        delegatehWeb delWeb=new delegatehWeb(webReuest);
        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //执行异步，异步结束后，执行Callback方法
            IAsyncResult result = delWeb.BeginInvoke(Callback, null);
            textBox1.Text = "HTML代码";
        }   
        
        //回调方法
        public void Callback(IAsyncResult result)
        {
            string str = delWeb.EndInvoke(result);
            textBox1.Text = str;
            //MessageBox.Show(str);
        }
        
        //获取网站HTML
        public static string webReuest()
        {
            HttpWebRequest httpWebRequest = WebRequest.CreateHttp("http://www.baidu.com/");
            WebResponse httpWebResponse = httpWebRequest.GetResponse();
            //返回数据流
            Stream stream = httpWebResponse.GetResponseStream();
            Encoding encode = Encoding.GetEncoding("utf-8");
            StreamReader readStream = new StreamReader(stream, encode);
            //把流转成字符串
            string htmlStr = readStream.ReadToEnd();
            Thread.Sleep(3000);
            return htmlStr;
        }
    }

 task 执行异步任务， t.Wait()阻塞所在线程

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Task t = Task.Run(() => {
                Thread.Sleep(3000);
　　　　　　　　　　//所在线程id
                MessageBox.Show(Convert.ToString(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId));
            });
            MessageBox.Show(Convert.ToString(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId));
            //等待task完成后向后执行
            t.Wait();
            MessageBox.Show(Convert.ToString(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId));
        }