.net 详解异步编程

1.简介

在说到异步前，先来理一下几个容易混淆的概念，并行、多线程、异步。

    并行，一般指并行计算，是说同一时刻有多条指令同时被执行，这些指令可能执行于同一CPU的多核上，或者多个CPU上，或者多个物理主机甚至多个网络中。

    多线程，一般指同一进程中多个线程（包含其数据结构、上下文与代码片段）协作运行。在多核计算机中多个线程将有机会同时运行于多个核上，如果线程中进行的是计算，则行成并行计算。

    异步，与同步相对应，是指呼叫另一操作后，不等待其结果，继续执行之后的操作，若之后没有其他操作，当前线程将进入睡眠状态，而CPU时间将有机会切至其他线程。在异步操作完成后通过回调函数的方式获取通知与结果。异步的实现方式有多种，如多线程与完成端口。多线程将异步操作放入另一线程中运行，通过轮询或回调方法得到完成通知；完成端口，由操作系统接管异步操作的调度，通过硬件中断，在完成时触发回调方法，此方式不需要占用额外线程。

    本文讨论.NET下的异步，以及其进化过程中出现的多种异步模式。

2.同步

public void Main()
        {
            Stopwatch stopwatch=new Stopwatch();
            stopwatch.Start();
            MainMethod();
            ElapsedtimeMethod();
            stopwatch.Stop();
            var result = stopwatch.ElapsedMilliseconds;
            Console.WriteLine(result);
        }


        public void MainMethod()
        {
            Thread.Sleep(1000);
        }

        /// <summary>
        /// 耗时方法：模拟耗时操作，例如IO，Http等
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public void ElapsedtimeMethod()
        {
            Thread.Sleep(3000);
        }

结果是4秒多

3.异步

3.1 Thread时代

public void Main()
        {
            Stopwatch stopwatch=new Stopwatch();
            stopwatch.Start();
            //开启两个线程
            Thread mainThread=new Thread(MainMethod);
            Thread elapTread=new Thread(ElapsedtimeMethod);
            mainThread.Start();
            elapTread.Start();
            //阻塞两个线程，等待两个线程全部执行完毕
            mainThread.Join();
            elapTread.Join();

            stopwatch.Stop();
            var result = stopwatch.ElapsedMilliseconds;
            Console.WriteLine(result);

        }

        public void MainMethod()
        {
            Thread.Sleep(1000);
        }

        /// <summary>
        /// 耗时方法：模拟耗时操作，例如IO，Http等
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public void ElapsedtimeMethod()
        {
            Thread.Sleep(3000);
        }

结果是：3秒多点，此处只是简介，如果您对TreadPool等感兴趣请自己在园子里搜。

3.2 Task时代

        public void Main()
        {
            Stopwatch stopwatch=new Stopwatch();
            stopwatch.Start();
            var task1 = Task.Run(() =>
            {
                Task1();
            });
            var task2 = Task.Run(() =>
            {
                Task2();
            });
            task1.Wait();
            task2.Wait();
            stopwatch.Stop();

            var result = stopwatch.ElapsedMilliseconds;
            Console.WriteLine(result);
        }

        public void Task1()
        {
            Task.Delay(2000);
        }

        public void Task2()
        {
            Task.Delay(4000);
        }

结果是：4秒

3.3 Asnyc await时代

        [TestMethod]
        public async Task Main()
        {
            Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
            stopwatch.Start();
            await Task1();
            await Task2();
            stopwatch.Stop();

            var result = stopwatch.ElapsedMilliseconds;
            Console.WriteLine(result);

        }

        [TestMethod]
        public async Task Main1()
        {
            Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
            stopwatch.Start();
            var a=Task1();
            var b=Task2();
            await a;
            await b;
            stopwatch.Stop();

            var result = stopwatch.ElapsedMilliseconds;
            Console.WriteLine(result);

        }

        public async Task Task1()
        {
            await Task.Delay(2000);
        }
        public async Task Task2()
        {
            await Task.Delay(4000);
        }

Main结果是6；Main1结果是4；原因就不用说了吧；哈哈 Main相当于同步。