.NET 异步编程模式 (四)-TAP

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摘要

TAP 是基于任务的异步模式,在 .NET Framework 4 中引入。TAP取代了 APM 和EAP,是推荐的异步编程模式。

TAP 是基于任务的异步模式,在 .NET Framework 4 中引入。TAP取代了 APM 和EAP,是推荐的异步编程模式。

async / await

async 和 await 是为异步编程提供的语法糖,方便我们快捷编写异步代码。关键字 async 作用仅仅是为了能够使用 await 关键字以及怎么处理返回值。await 关键字可以想象成 asynchronous wait,在awaitable 完成之前,异步方法会等待,但线程不会堵塞。

public async Task DoSomethingAsync() {     // For this example, we`re just going to (aynchronously) wait 100ms.     await Task.Delay(100); } 

对于调用方法,await 声明了一个挂起点,等异步方法结束后会捕获当前上下文继续执行后续代码。、

awaitable

await 就像是一元操作符,接收一个参数 - awaitable. Task<T> 和 Task 都是这样的类型。

public async Task NewStuffAsync() {     // Use await and have fun with the new stuff.     await ... } public Task MyOldTaskParallelLibraryCode() {     // Note that this is not an async method, so we can`t use await in here.     ... } public async Task ComposeAsync() {     // We can await Tasks, regardless of where they come from.     await NewStuffAsync();     await MyOldTaskParallelLibraryCode(); } 

Task.Yield()

await Task.Yield() 方法来强制异步完成方法,可以让我们更好的控制异步方法的执行。如果当前任务很耗时,并且优先级比较低,可以考虑在方法开始的时候加上 await Task.Yield() ,让系统去调度其他更需要的任务,稍后再来完成该耗时任务。

static async Task Process() {     await Task.Yield();      var tcs = new TaskCompletionSource<bool>();      Task.Run(() =>     {         Thread.Sleep(1000);         tcs.SetResult(true);     });      tcs.Task.Wait(); } 

我不着急,我到后面从新排队去,你先去处理其他任务吧。其实是利用 await 实现线程的切换

Task.ConfigureAwait

默认情况,异步方法结束后会捕获和回复当前上下文。如果你不关系延续上下文,可以使用 Task.ConfigureAwait 指示不要回复而是继续执行等待的任务。

await someTask.ConfigureAwait(continueOnCapturedContext:false); 

CancellationTokenSource

从 .NET Framework 4 开始,TAP 方法支持取消操作。

var cts = new CancellationTokenSource(); string result = await DownloadStringTaskAsync(url, cts.Token); … // at some point later, potentially on another thread cts.Cancel();  // 取消多个异步调用 var cts = new CancellationTokenSource(); IList<string> results = await Task.WhenAll(from url in urls select DownloadStringTaskAsync(url, cts.Token)); // at some point later, potentially on another thread … cts.Cancel(); 

Progress

通过 Progress 可以监控异步方法的执行进度。

private async void btnDownload_Click(object sender, RoutedEventArgs e) {     btnDownload.IsEnabled = false;     try     {         txtResult.Text = await DownloadStringTaskAsync(txtUrl.Text,             new Progress<int>(p => pbDownloadProgress.Value = p));     }     finally { btnDownload.IsEnabled = true; } } 

Task.Run

Task.Run() 方法可以很方便的将耗时任务放到线程池上执行。

public async void button1_Click(object sender, EventArgs e) {     // 默认恢复上下文     textBox1.Text = await Task.Run(() =>     {         // … do compute-bound work here         return answer;     }); }  public async void button1_Click(object sender, EventArgs e) {     // 内部使用 await     pictureBox1.Image = await Task.Run(async() =>     {         using(Bitmap bmp1 = await DownloadFirstImageAsync())         using(Bitmap bmp2 = await DownloadSecondImageAsync())         return Mashup(bmp1, bmp2);     }); } 

Task.FromResult

Task.FromResult 用来创建一个带返回值的,已完成的 Task。

public Task<int> GetValueAsync(string key) {     int cachedValue;     return TryGetCachedValue(out cachedValue) ?         Task.FromResult(cachedValue) :              // 如果本地有缓存,直接以同步的方式获取(但返回的是异步结果)         GetValueAsyncInternal();                    // 如果本地没有key对应的缓存,则异步从远端获取 } // 异步方法从远端获取缓存 private async Task<int> GetValueAsyncInternal(string key) {     … } 

Task.WhenAll

异步等待 一组异步操作的完成。

Task [] asyncOps = (from addr in addrs select SendMailAsync(addr)).ToArray(); try {     await Task.WhenAll(asyncOps); } catch(Exception exc) {     foreach(Task faulted in asyncOps.Where(t => t.IsFaulted))     {         … // work with faulted and faulted.Exception     } } 

Task.WhenAny

一组异步操作中,第一个异步操作完成时返回。

  1. 可以同时进行多个相同的异步操作,选择最快完成的那个
// 从多个行情源处获取行情,使用最快的那个 var cts = new CancellationTokenSource(); var recommendations = new List<Task<bool>>() {     GetBuyRecommendation1Async(symbol, cts.Token),     GetBuyRecommendation2Async(symbol, cts.Token),     GetBuyRecommendation3Async(symbol, cts.Token) };  Task<bool> recommendation = await Task.WhenAny(recommendations); cts.Cancel(); // 取消剩余任务 if (await recommendation) BuyStock(symbol); 
  1. 多个任务交叉进行(每完成一个就处理一个)
List<Task<Bitmap>> imageTasks =     (from imageUrl in urls select GetBitmapAsync(imageUrl)          .ContinueWith(t => ConvertImage(t.Result)).ToList(); while(imageTasks.Count > 0) {     try     {         Task<Bitmap> imageTask = await Task.WhenAny(imageTasks);         imageTasks.Remove(imageTask);          Bitmap image = await imageTask;         panel.AddImage(image);     }     catch{} } 

Task.Delay

在异步方法中暂定一段时间。 可以和 Task.WhenAny ,Task.WhenAll 结合使用以实现超时处理。

public async void btnDownload_Click(object sender, EventArgs e) {     btnDownload.Enabled = false;     try     {         Task<Bitmap> download = GetBitmapAsync(url);         if (download == await Task.WhenAny(download, Task.Delay(3000)))         {             Bitmap bmp = await download;             pictureBox.Image = bmp;             status.Text = "Downloaded";         }         else         {             pictureBox.Image = null;             status.Text = "Timed out";             var ignored = download.ContinueWith(                 t => Trace("Task finally completed"));         }     }     finally { btnDownload.Enabled = true; } } 

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