本文主要介紹了C#中 Thread,Task,Async/Await,IAsyncResult的相關知識。具有一定的參考價值,下面跟著小編一起來看下吧
說起異步,Thread,Task,async/await,IAsyncResult 這些東西肯定是繞不開的,今天就來依次聊聊他們
1.執行緒(Thread)
多執行緒的意義在於一個應用程式中,有多個執行部分可以同時執行;對於比較耗時的操作(例如io,資料庫操作),或等待回應(如WCF通訊)的操作,可以單獨開啟後台執行緒來執行,這樣主執行緒就不會阻塞,可以繼續往下執行;等到後台執行緒執行完畢,再通知主執行緒,然後做出對應操作!中開啟新執行緒比較簡單
static void Main(string[] args) { Console.WriteLine("主线程开始"); //IsBackground=true,将其设置为后台线程 Thread t = new Thread(Run) { IsBackground = true }; t.Start(); Console.WriteLine("主线程在做其他的事!"); //主线程结束,后台线程会自动结束,不管有没有执行完成 //Thread.Sleep(300); Thread.Sleep(1500); Console.WriteLine("主线程结束"); } static void Run() { Thread.Sleep(700); Console.WriteLine("这是后台线程调用"); }
執行結果如下圖,
#可以看到在啟動後台執行緒之後,主執行緒繼續往下執行了,並沒有等到後台執行緒執行完之後。對於HTTP請求的處理,那是不是要對每一個請求創建一個後台線程呢?為了解決這個問題,把創建的線程存起來,形成一個線程池(裡面有多個線程),當要處理任務時,若線程池中有空閒線程(前一個任務執行完成後,線程不會被回收,會被設定為空閒狀態),則直接呼叫執行緒池中的執行緒執行(例
處理機制中的Application
物件),使用例子:for (int i = 0; i < 10; i++)
{
ThreadPool.QueueUserWorkItem(m =>
{
Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());
});
}
Console.Read();
這裡對SemaphoreSlim類別的用法做一個簡單的例子:
static SemaphoreSlim semLim = new SemaphoreSlim(3); //3表示最多只能有三个线程同时访问 static void Main(string[] args) { for (int i = 0; i < 10; i++) { new Thread(SemaphoreTest).Start(); } Console.Read(); } static void SemaphoreTest() { semLim.Wait(); Console.WriteLine("线程" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString() + "开始执行"); Thread.Sleep(2000); Console.WriteLine("线程" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString() + "执行完毕"); semLim.Release(); }
執行結果如下:
#可以看到,剛開始只有三個執行緒在執行,當一個線程執行完畢並釋放之後,才會有新的線程來執行方法!做示範了!
2.TaskTask是.NET4.0加入的,跟執行緒池ThreadPool的功能類似,用Task開啟新任務時,會從執行緒池中呼叫線程,而Thread每次實例化都會創建一個新的線程。
Console.WriteLine("主线程启动"); //Task.Run启动一个线程 //Task启动的是后台线程,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.Factory.StartNew(() => { Thread.Sleep(1500); Console.WriteLine("task启动"); }); Task task = Task.Run(() => { Thread.Sleep(1500); Console.WriteLine("task启动"); }); Thread.Sleep(300); task.Wait(); Console.WriteLine("主线程结束");
執行結果如下:
比較一下Task和Thread:
static void Main(string[] args) { for (int i = 0; i < 5; i++) { new Thread(Run1).Start(); } for (int i = 0; i < 5; i++) { Task.Run(() => { Run2(); }); } } static void Run1() { Console.WriteLine("Thread Id =" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); } static void Run2() { Console.WriteLine("Task调用的Thread Id =" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); }
#可以看出來,直接用Thread會開啟5個線程,用Task(用了線程池)開啟了3個!
Console.WriteLine("主线程开始"); //返回值类型为string Task<string> task = Task<string>.Run(() => { Thread.Sleep(2000); return Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString(); }); //会等到task执行完毕才会输出; Console.WriteLine(task.Result); Console.WriteLine("主线程结束");
簡單提一下:Task任務可以透過CancellationTokenSource類別來取消,感覺用得不多,用法比較簡單,感興趣的話可以搜一下!
3. async/await
async/await是C#5.0中推出的,先上用法:static void Main(string[] args) { Console.WriteLine("-------主线程启动-------"); Task<int> task = GetStrLengthAsync(); Console.WriteLine("主线程继续执行"); Console.WriteLine("Task返回的值" + task.Result); Console.WriteLine("-------主线程结束-------"); } static async Task<int> GetStrLengthAsync() { Console.WriteLine("GetStrLengthAsync方法开始执行"); //此处返回的<string>中的字符串类型,而不是Task<string> string str = await GetString(); Console.WriteLine("GetStrLengthAsync方法执行结束"); return str.Length; } static Task<string> GetString() { //Console.WriteLine("GetString方法开始执行") return Task<string>.Run(() => { Thread.Sleep(2000); return "GetString的返回值"; }); }
await必须用来修饰Task或Task
看看运行结果:
可以看出来,main函数调用GetStrLengthAsync方法后,在await之前,都是同步执行的,直到遇到await关键字,main函数才返回继续执行。
那么是否是在遇到await关键字的时候程序自动开启了一个后台线程去执行GetString方法呢?
现在把GetString方法中的那行注释加上,运行的结果是:
大家可以看到,在遇到await关键字后,没有继续执行GetStrLengthAsync方法后面的操作,也没有马上反回到main函数中,而是执行了GetString的第一行,以此可以判断await这里并没有开启新的线程去执行GetString方法,而是以同步的方式让GetString方法执行,等到执行到GetString方法中的Task
那么await的作用是什么呢?
可以从字面上理解,上面提到task.wait可以让主线程等待后台线程执行完毕,await和wait类似,同样是等待,等待Task
那么await是怎么做到的呢?有没有开启新线程去等待?
只有两个线程(主线程和Task开启的线程)!至于怎么做到的(我也不知道......>_<),大家有兴趣的话研究下吧!
4.IAsyncResult
IAsyncResult自.NET1.1起就有了,包含可异步操作的方法的类需要实现它,Task类就实现了该接口
在不借助于Task的情况下怎么实现异步呢?
class Program { static void Main(string[] args) { Console.WriteLine("主程序开始--------------------"); int threadId; AsyncDemo ad = new AsyncDemo(); AsyncMethodCaller caller = new AsyncMethodCaller(ad.TestMethod); IAsyncResult result = caller.BeginInvoke(3000,out threadId, null, null); Thread.Sleep(0); Console.WriteLine("主线程线程 {0} 正在运行.",Thread.CurrentThread.ManagedThreadId) //会阻塞线程,直到后台线程执行完毕之后,才会往下执行 result.AsyncWaitHandle.WaitOne(); Console.WriteLine("主程序在做一些事情!!!"); //获取异步执行的结果 string returnValue = caller.EndInvoke(out threadId, result); //释放资源 result.AsyncWaitHandle.Close(); Console.WriteLine("主程序结束--------------------"); Console.Read(); } } public class AsyncDemo { //供后台线程执行的方法 public string TestMethod(int callDuration, out int threadId) { Console.WriteLine("测试方法开始执行."); Thread.Sleep(callDuration); threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId; return String.Format("测试方法执行的时间 {0}.", callDuration.ToString()); } } public delegate string AsyncMethodCaller(int callDuration, out int threadId);
关键步骤就是红色字体的部分,运行结果:
和Task的用法差异不是很大!result.AsyncWaitHandle.WaitOne()就类似Task的Wait。
5.Parallel
最后说一下在循环中开启多线程的简单方法:
Stopwatch watch1 = new Stopwatch(); watch1.Start(); for (int i = 1; i <= 10; i++) { Console.Write(i + ","); Thread.Sleep(1000); } watch1.Stop(); Console.WriteLine(watch1.Elapsed); Stopwatch watch2 = new Stopwatch(); watch2.Start(); //会调用线程池中的线程 Parallel.For(1, 11, i => { Console.WriteLine(i + ",线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); Thread.Sleep(1000); }); watch2.Stop(); Console.WriteLine(watch2.Elapsed);
运行结果:
循环List
List<int> list = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 7, 8, 9 }; Parallel.ForEach<int>(list, n => { Console.WriteLine(n); Thread.Sleep(1000); });
Action[] actions = new Action[] { new Action(()=>{ Console.WriteLine("方法1"); }), new Action(()=>{ Console.WriteLine("方法2"); }) }; Parallel.Invoke(actions);
以上是C#中Thread,Task,Async/Await,IAsyncResult的圖文程式碼詳解的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!