C#異步task任務 await與async的正確打開方式

C#5.0推出了新語法,await與async,但相信大家還是很少使用它們。關於await與async有很多文章講解,但有沒有這樣一種感覺,你看完後,總感覺這東西很不錯,但用的時候,總是想不起來,或者不知道該怎麼用。

爲什麼呢?我覺得大家的await與async的打開方式不正確。

首先看下使用約束。

1、await 只能在標記了async的函數內使用。

2、await 等待的函數必須標記async。

有沒有感覺這是個循環?沒錯,這就是個循環。這也就是爲什麼大家不怎麼用他們的原因。這個循環很討厭,那麼怎麼破除這個循環呢?

【很簡單,await等待的是線程,不是函數。】

看一個獲取文件內容的栗子:

class Program
    {


        static void Main(string[] args)
        {

            // 調用異步方法
            string content = GetContentAsync(Environment.CurrentDirectory + @"/test.txt").Result;
            //調用同步方法
            //string content = GetContent(Environment.CurrentDirectory + @"/test.txt");
            Console.WriteLine(content);
            Console.ReadKey();
        }


        //異步讀取文件內容
        async static Task<string> GetContentAsync(string filename)
        {
            
            FileStream fs = new FileStream(filename, FileMode.Open);
            var bytes = new byte[fs.Length];
            //ReadAync方法異步讀取內容,不阻塞線程
            Console.WriteLine("開始讀取文件");
            int len = await fs.ReadAsync(bytes, 0, bytes.Length); // 等待異步耗時IO操作
            string result = Encoding.UTF8.GetString(bytes);
            return result;
        }


        //同步讀取文件內容
        static string GetContent(string filename)
        {
            FileStream fs = new FileStream(filename, FileMode.Open);
            var bytes = new byte[fs.Length];
            //Read方法同步讀取內容,阻塞線程
            int len =  fs.Read(bytes, 0, bytes.Length);
            string result = Encoding.UTF8.GetString(bytes);
            return result;
        }
    }

 

不理解嗎?沒關係,接着看下去。

下面從頭來講解,首先看這麼一組對比

public static int NoAsyncTest()

{

   return 1;

}

public static async Task<int> AsyncTest()

{

  return 1;

}

async Task<int>等於int

這意味着我們在正常調用這兩個函數時,他們是等效的。那麼用async Task<int>來修飾int目的是什麼呢?

目的是爲了讓這個方法這樣被調用 await AsyncTest,但直接這樣調用,並不會開啓線程,那這樣費勁的修飾是不是就沒什麼意義了呢。

當然不是,那什麼時候會讓 await AsyncTest有意義呢?

我們接着往下看,修改AsyncTest如下。然後,此時再調用await AsyncTest,你會神奇的發現,依然沒有卵用。。。

Excute方法正常執行,而AsyncTest內運行的線程,自己執行自己的。

public static async void Excute()

 {

       Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " 開始 Excute " + DateTime.Now);

       await AsyncTest();

       Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " 結束 Excute " + DateTime.Now);

 }

 

 public static async Task<int> AsyncTest()

 {

        Task.Run(() =>

            {

                Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " Run1 " + DateTime.Now);

                Thread.Sleep(1000);

            });

            return 1;

 }

彆着急,我們稍作調整,在線程後面增加.GetAwaiter.GetResult。這句話是幹什麼用的呢?是用來獲取線程返回值的。

這個邏輯是這樣的,如果想要獲取線程返回結果,就自然要等待線程結束。

運行一下,我們將看下面的結果。

public static async Task<int> AsyncTest()

        {

            Task.Run(() =>

            {

                Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " Run1 " + DateTime.Now);

                Thread.Sleep(1000);

            }).GetAwaiter().GetResult();

            return 1;

        }

但是,好像await AsyncTest;還是沒啓作用。沒錯,事實就是,他真的不會起作用。。。

那麼怎麼才能讓他起作用呢?

首先,我們定義一個普通函數,他的返回值是一個Task,然後我們得到Task後,運行它,再用await等待這個Task。

於是我們就得到這樣的結果。

public static async void Excute()

       {

           Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " 開始 Excute " + DateTime.Now);

           var waitTask = AsyncTestRun();

           waitTask.Start();

           int i = await waitTask;

           Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " i " + i);

           Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " 結束 Excute " + DateTime.Now);

       }

       public static Task<int> AsyncTestRun()

       {

           Task<int> t = new Task<int>(() => {

               Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " Run1 " + DateTime.Now);

               Thread.Sleep(1000);

               return 100;

           });

           return t;

       }

如圖,這樣寫await AsyncTest;就起作用了。

所以,還是那句話,await等待的是線程,不是函數。

但在圖裏,我們發現很奇怪的一點,結束Excute也是線程3,而不是線程1。也就是說,Await會對線程進行優化。

下面看下兩組代碼的對比,讓我們就更清楚的瞭解下Await。

第一組,使用await等待線程。

public static async void Excute()

{

   Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " 開始 Excute " + DateTime.Now);

   await SingleAwait();

   Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " 結束 Excute " + DateTime.Now);

}

       

public static async Task SingleAwait()

{

     Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " AwaitTest開始 " + DateTime.Now);

     await Task.Run(() =>

            {

                Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " Run1 " + DateTime.Now);

                Thread.Sleep(1000);

            });

            await Task.Run(() =>

            {

                Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " Run2 " + DateTime.Now);

                Thread.Sleep(1000);

            });

            Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " AwaitTest結束 " + DateTime.Now);

            return;

}

第二組,使用等待線程結果,等待線程。

public static async void Excute()

{

     Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " 開始 Excute " + DateTime.Now);

            await SingleNoAwait();

     Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " 結束 Excute " + DateTime.Now);

        }

public static async Task SingleNoAwait()

{

      Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " SingleNoAwait開始 " + DateTime.Now);

       Task.Run(() =>

        {

                Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " Run1 " + DateTime.Now);

                Thread.Sleep(1000);

            }).GetAwaiter().GetResult();

            Task.Run(() =>

            {

                Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " Run2 " + DateTime.Now);

                Thread.Sleep(1000);

            }).GetAwaiter().GetResult();

            Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " SingleNoAwait結束 " + DateTime.Now);

            return;

}

可以明確的看到,第二組,線程重新回到了主線程1中,而第一組,已經被優化到了線程4中。

結語

await是一種很便捷的語法,他的確會讓代碼簡潔一些,但他主動優化線程的功能,如果不瞭解就使用,可能會導致一些奇怪的BUG發生。

這也是官方爲什麼只提供了await調用服務的例子,因爲,在程序內調用,await還是要了解後,再使用,才安全。

  • C#語法——委託,架構的血液 https://www.cnblogs.com/kiba/p/9330936.html
  • C#語法——元組類型 https://www.cnblogs.com/kiba/p/9229176.html
  • C#語法——泛型的多種應用 https://www.cnblogs.com/kiba/p/9321530.html
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