Net 中很多的类接口设计的时候都考虑了多线程问题,简化了多线程程序的开发。 不用自己去写 WaitHandler 等这些底层的代码。由于历史的发展,这些类的接口设计有着三种不同的风格: EAP(*)、
APM(*)和 TPL。目前重点用 TPL。
EAP
EAP 是 Event-based Asynchronous Pattern( 基于事件的异步模型) 的简写, 类似于 Ajax 中的XmlHttpRequest, send 之后并不是处理完成了,而是在 onreadystatechange 事件中再通知处理完成。
public partial class Form1 : Form { public Form1() { InitializeComponent(); } private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { WebClient client = new WebClient(); client.DownloadStringCompleted += Client_DownloadStringCompleted; client.DownloadStringAsync(new Uri("http://www.baidu.com")); ; } private void Client_DownloadStringCompleted(object sender, DownloadStringCompletedEventArgs e) { MessageBox.Show(e.Result); } }
优点是简单,缺点是当实现复杂的业务的时候很麻烦,比如下载 A 成功后再下载 b,如果下载 b成功再下载 c,否则就下载 d。
EAP 的类的特点是:一个异步方法配一个***Completed 事件。 .Net 中基于 EAP 的类比较少。也有更好的替代品,因此了解即可。
AMP
APM(Asynchronous Programming Model)是.Net 旧版本中广泛使用的异步编程模型。使用了 APM的异步方法会返回一个 IAsyncResult 对象, 这个对象有一个重要的属性 AsyncWaitHandle, 他是一个
用来等待异步任务执行结束的一个同步信号。
public partial class Form1 : Form { public Form1() { InitializeComponent(); } private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { FileStream fs = File.OpenRead("d:/1.txt"); byte[] buffer = new byte[16]; IAsyncResult aResult = fs.BeginRead(buffer, 0, buffer.Length, null, null); aResult.AsyncWaitHandle.WaitOne();//等待任务执行结束 MessageBox.Show(Encoding.UTF8.GetString(buffer)); fs.EndRead(aResult); } }
如果不加 aResult.AsyncWaitHandle.WaitOne() 那么很有可能打印出空白,因为 BeginRead只是“开始读取”。调用完成一般要调用 EndXXX 来回收资源。APM 的特点是:方法名字以 BeginXXX 开头,返回类型为 IAsyncResult, 调用结束后需要EndXXX。
.Net 中有如下的常用类支持 APM: Stream、 SqlCommand、 Socket 等。
APM 还是太复杂,了解即可。
TPL
TPL(Task Parallel Library)是.Net 4.0 之后带来的新特性,更简洁,更方便。现在在.Net平台下已经大面积使用。
private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { FileStream fs = File.OpenRead("d:/1.txt"); byte[] buffer = new byte[16]; Task<int> task = fs.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length); task.Wait(); MessageBox.Show("读取了" + task.Result + "个字节"); MessageBox.Show(Encoding.UTF8.GetString(buffer)); }
使用async和awit关键字
private async void button2_Click(object sender, EventArgs e) { FileStream fs = File.OpenRead("d:/1.txt"); byte[] buffer = new byte[16]; int len = await fs.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length); MessageBox.Show("读取了" + len + "个字节"); MessageBox.Show(Encoding.UTF8.GetString(buffer)); }
注意方法中如果有 await,则方法必须标记为 async,不是所有方法都可以被轻松的标记为 async。 WinForm 中的事件处理方法都可以标记为 async、 MVC 中的 Action 方法也可以标记为 async、控制台的 Main 方法不能标记为 async。
TPL 的特点是:方法都以 XXXAsync 结尾,返回值类型是泛型的 Task<T>。
TPL 让我们可以用线性的方式去编写异步程序,不再需要像 EAP 中那样搞一堆回调、逻辑跳来跳去了。 await 现在已经被 JavaScript 借鉴走了!
用 await 实现“先下载 A,如果下载的内容长度大于 100 则下载 B,否则下载 C”就很容易了
再看看 WebClient 的 TPL 用法:
private async void button3_Click(object sender, EventArgs e) { var wc = new WebClient(); string html = await wc.DownloadStringTaskAsync("http://www.baidu.com");//不要丢了 await MessageBox.Show(html); //上面的代码并不是完全等价于 WebClient wc1 = new WebClient(); var task = wc1.DownloadStringTaskAsync("http://www.baidu.com"); task.Wait(); MessageBox.Show(task.Result); // 因为如果按照上面的写法,会卡死 UI 线程 //而 await 则 不 会 。。。 好 像 不 是 ? ? ? 那 只 是 因 为 把 html 这 么 长 的 字 符 串 //MessageBox.Show 很慢, MessageBox.Show(html.Substring(10)); 就证明了这一点 // Task<T> 中的 T 是什么类型每个方法都不一样,要看文档。 //WebClient、 Stream、 Socket 等这些“历史悠久”的类都同时提供了 APM、 TPL 风格的 //API,甚至有的还提供了 EAP 风格的 API。尽可能使用 TPL 风格的 }
编写异步方法
返回值为 Task<T>,潜规则(不要求)是方法名字以 Async 结尾:
static Task<string> F2Async() { return Task.Run(() => { System.Threading.Thread.Sleep(2000); return "F2"; }); }
调用
private async void button4_Click(object sender, EventArgs e) { string s = await F2Async(); MessageBox.Show(s); }