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NET(C#):await返回Task的async方法

发布时间:2024/7/5 C# 6 豆豆
如意编程网 收集整理的这篇文章主要介绍了 NET(C#):await返回Task的async方法 小编觉得挺不错的,现在分享给大家,帮大家做个参考.

一.  FrameWork 4.0之前的线程世界    

    在.NET FrameWork 4.0之前,如果我们使用线程。一般有以下几种方式:

  • 使用System.Threading.Thread 类,调用实例方法Start()开启一个新线程,调用Abort()方法来提前终止线程。
  • 使用System.Threading.ThreadPool类,调用静态方法QueueUserWorkItem(),将方法放入线程池队列,线程池来控制调用。
  • 使用BeginInvoke,EndInvoke,BeginRead,EnRead,BeginWrite,EndWrite等一系列的异步方法。
  • 使用System.ComponentModel.BackgroundWorker控件,调用实例方法RunWorkerAsync(),开启一个新线程。 

二.  .Net 传统异步编程概述 

  • 异步编程模型 (APM),在该模型中异步操作由一对 Begin/End 方法(如 FileStream.BeginRead 和 Stream.EndRead)表示。
  • 基于事件的异步模式 (EAP),在该模式中异步操作由名为“操作名称Async”和“操作名称Completed”的方法/事件对(例如 WebClient.DownloadStringAsync 和 WebClient.DownloadStringCompleted)表示。 (EAP 是在 .NET Framework 2.0 版中引入的,在silverlight或者wpf变成中经常用到)。

三.  Task 的优点以及功能   

  • 在任务启动后,可以随时以任务延续的形式注册回调。
  • 通过使用 ContinueWhenAll 和 ContinueWhenAny 方法或者 WaitAll 方法或 WaitAny 方法,协调多个为了响应 Begin_ 方法而执行的操作。
  • 在同一 Task 对象中封装异步 I/O 绑定和计算绑定操作。
  • 监视 Task 对象的状态。
  • 使用 TaskCompletionSource 将操作的状态封送到 Task 对象。

 

众所周知,async方法只可以返回void,Task和Task<T>。

 

对于返回void的async方法,它并不是awaitable,所以其他方法不能用await方法来调用它,而返回Task的async方法则可以。

 

那么当async方法返回Task后,接着await,那被await的Task是一个什么概念?是async方法中第一个被await的Task?不,它代表目标async方法的全部执行,其中包括被await分割的连接Task,但是不包括非await造成的多线程执行。

 

如下代码,在doo是一个返回Task的async方法,然后在另一个方法test中await调用doo,然后在Main方法中调用test(由于Main方法不允许加async,所以需要另外加一个async方法来使用await)

static void Main(string[] args)

{

    test();

    log("Main:调用test后");

    Thread.Sleep(Timeout.Infinite);

}

 

//Main方法不允许加async,所以我们用这个方法使用await

static async void test()

{

    log("test: await之前");

    await doo();

    log("test: await之后");

}

 

//返回Task的async方法

static async Task doo()

{

    log("doo: Task结果:" + await Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); log("Task"); return 1; }));

    log("doo: Task结果:" + await Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); log("Task"); return 2; }));

    log("doo: Task结果:" + await Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); log("Task"); return 3; }));

    Thread.Sleep(1000);

    Console.WriteLine("doo中在Task外的Thread.Sleep执行完毕");

}

 

//输出方法:显示当前线程的ManagedThreadId

static void log(string msg)

{

    Console.WriteLine("{0}: {1}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, msg);

}

 

上面代码会输出:

1: test: await之前

1: Main:调用test后

3: Task

3: doo: Task结果:1

4: Task

4: doo: Task结果:2

3: Task

3: doo: Task结果:3

doo中在Task外的Thread.Sleep执行完毕

3: test: await之后

 

前两句简单,调用test方法,await后的内容会被加在目标Task的后面,然后test马上返回,于是输出“Main:调用test后”,同时他们都是在主线程中执行的,所以ManagedThreadId都是1。

 

接着后面就是另一个Task的执行(当然在另一个线程,也是test方法中await的目标Task)。这个所谓的Task就是doo方法的全部执行。所以doo中三个顺序执行的Task(通过await一个一个连接)依次执行,所以Task输出结果1,2,3。第一个Task的ManagedThreadId是3,第二个是4,第三个又是3,原因是Task的内部执行使用了CLR的线程池,所以线程得到了重复利用。

 

接着doo方法还没有完,最后一个await造成doo方法后面的代码在这个await针对的Task执行后继续执行,于是输出:doo中Task外的Thread.Sleep执行完毕。

 

最后当doo彻底执行完test的await才结束,所以最后一行输出:test:await之后。

 

 

上面我说过:被await的async方法返回的Task代表“目标async方法的全部执行,其中包括被await分割的连接Task,但是不包括非await造成的多线程执行”。

所以如果把返回Task的async方法(也就是上例中的doo方法)改成这样:

//返回Task的async方法

static async Task doo()

{

    log("doo: Task结果:" + await Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); log("Task"); return 1; }));

    log("doo: Task结果:" + await Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); log("Task"); return 2; }));

    log("doo: Task结果:" + await Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); log("Task"); return 3; }));

 

    //不使用await:线程池多线程

    ThreadPool.QueueUserWorkItem(_ =>

        {

            Thread.Sleep(1000);

            Console.WriteLine("ThreadPool.QueueUserWorkItem");

        });

 

    //不使用await:Task多线程

    Task.Run(() =>

        {

            Thread.Sleep(1000);

            Console.WriteLine("Task.Run");

        });

}

 

我们加入了不用await的多线程执行,分别使用ThreadPool和Task,整个程序会输出这样的结果:

1: test: await之前

1: Main:调用test后

3: Task

3: doo: Task结果:1

4: Task

4: doo: Task结果:2

3: Task

3: doo: Task结果:3

3: test: await之后

Task.Run

ThreadPool.QueueUserWorkItem

 

不使用await的多线程完全脱离了test方法中await的Task,是运行在test的await之后的。

 

另外Visual Studio会对Task.Run代码做如下警告:
id="iframe_0.5044486353473234" frameborder="0" scrolling="no" style="border-style:none;width:47px;">


 

提示:Because this call is not awaited, execution of the current method continues before the call is completed. Consider applying the ‘await’ operator to the result of the call.

就是说,如果不加await,当前方法会继续执行直到结束,不用管他,因为我们现在就是在做在async方法中不用await的测试,呵呵。

 

 

或许你会问,为什么要用这样的方式去await另一个async方法返回的Task呢?我们一直在讨论返回Task的async方法,我认为看一个返回Task<T>的async方法可以更好地解释这个问题。

 

下面我们把上面的代码改成相似的返回Task<int>的async方法执行,那么doo方法返回Task<T>,他把自己方法内3个awaited Task的结果统一相加,最后返回结果并作为自己返回的Task的结果。然后在test方法中输出doo返回的结果。

 

完整代码:

static void Main(string[] args)

{

    test();

    log("Main:调用test后");

    Thread.Sleep(Timeout.Infinite);

}

 

//Main方法不允许加async,所以我们用这个方法使用await

static async void test()

{

    log("test: await之前");

    Console.WriteLine("doo结果:{0}", await doo());

    log("test: await之后");

}

 

//返回Task的async方法

static async Task<int> doo()

{

    var res1 = await Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); log("awaited Task1执行"); return

    var res2 = await Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); log("awaited Task2执行"); return

    var res3 = await Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); log("awaited Task3执行"); return

 

    //不使用await:线程池多线程

    ThreadPool.QueueUserWorkItem(_ =>

        {

            Thread.Sleep(1000);

            Console.WriteLine("ThreadPool.QueueUserWorkItem");

        });

 

    //不使用await:Task多线程

    Task.Run(() =>

        {

            Thread.Sleep(1000);

            Console.WriteLine("Task.Run");

        });

 

    return res1 + res2 + res3;

}

 

//输出方法:显示当前线程的ManagedThreadId

static void log(string msg)

{

    Console.WriteLine("{0}: {1}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, msg);

}

 

先看结果:

1: test: await之前

1: Main:调用test后

3: awaited Task1执行

4: awaited Task2执行

4: awaited Task3执行

doo结果:6

4: test: await之后

ThreadPool.QueueUserWorkItem

Task.Run

 

 

和上一个返回Task的例子一样,当在test方法中await doo方法返回的Task,doo内awaited Task都被先等了,而没有awaited的线程都并没有被等,这是为什么呢(也就是上面留下的那个问题)?下面用这个返回Task<int>的例子解释一下:

在test中await doo返回的Task,那么此时我们需要他的结果,而他的结果是需要自己方法内所包含的其他awaited结果,可以理解成被等的子结果。所以自己的结果需要其他的结果,那么等这个结果必须需要等那些被依赖的结果也出来。所以test方法await doo方法的结果会同样等待所有doo内的await,不会管其他doo内非await的多线程执行(当然从技术角度讲,也是不可能的,因为async/await可以这样全靠的是编译器)。

转载于:https://www.cnblogs.com/Jeely/p/10997338.html

总结

以上是如意编程网为你收集整理的NET(C#):await返回Task的async方法的全部内容,希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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