Task異步編程

 

Task異步編程中，可以實現在等待耗時任務的同時，執行不依賴於該耗時任務結果的其他同步任務，提高效率。

1、Task異步編程方法簽名及返回值：

　　a) 簽名有async 修飾符

　　b) 方法名以 Async 結尾（良好的編碼習慣）

　　　 根據約定，將“Async”追加到具有 async 修飾符的方法名稱。如果某一約定中的事件、基類或接口協定建議其他名稱，則可以忽略此約定。例如，你不應重命名常用事件處理程序，例如 btnOpen_Click。

　　c) 返回類型如下：

• 如果方法有操作數為TResult 類型的返回語句，則為 Task<TResult>；
• 如果你的方法沒有返回語句或具有沒有操作數的返回語句，則為 Task；
• 如果你編寫的是異步事件處理程序，則為 void。

　　d) 方法通常包含至少一個 await 表達式，該表達式標記一個點，在該點上，直到等待的異步操作完成，方法才能繼續。 同時，將方法掛起，並且控制權將返回到方法的調用方。

舉例如下：

private static async Task<int> OperateAsync()

2、 舉例分析：

 

static void Main(string[] args)
{
    Test1.DoClickAsync();
    Console.WriteLine("不等待異步方法，直接執行");
    Console.ReadKey();
}

 

public class Test1
{
    public static async void DoClickAsync()
    {
        Task<int> result = OperateAsync();
        Console.WriteLine("從OperateAsync方法中控制權限返回調用方DoClickAsync");
        int resultValue = await result;
        Console.WriteLine("耗時操作結果" + resultValue.ToString());
    }

    private static async Task<int> OperateAsync()
    {
        HttpClient client = new HttpClient();

        //執行異步方法 GetStringAsync
        Task<string> getStringTask = client.GetStringAsync("https://msdn.microsoft.com");

        //由於下面的非異步方法不依賴上面異步方法結果，因此可以先執行，假設在這里執行一些非異步的操作
        DoIndependentWork();

        //等待操作掛起方法 OperateAsync，直到 getStringTask 完成，OperateAsync 方法才會繼續執行
        //同時，控制將返回到 OperateAsync 方法的調用方，直到 getStringTask 完成后，將在這里恢復控制。
        //然后從 getStringTask 拿到字符串結果
        string urlContents = await getStringTask;

        Console.WriteLine("方法OperateAsync");
        //返回字符串的長度（int 類型）
        return urlContents.Length;

    }

    private static void DoIndependentWork()
    {
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            Console.WriteLine("主線程執行內容" + i);
            Thread.Sleep(1000);
        }
    }
}

 

3、步驟分析：

• Main主函數，調用並等待異步方法DoClickAsync；
• DoClickAsync方法調用並等待異步方法OperateAsync；
• 異步方法OperateAsync調用HttpClient對象並調用它的GetStringAsync異步方法來下載網站內容
• 假設GetStringAsync中發生了某種情況，該情況掛起了它的進程。可能必須等待網站下載或一些其他阻塞的活動。為避免阻塞資源，GetStringAsync 會將控制權出讓給其調用方 OperateAsync。GetStringAsync返回Task，其中TResult為字符串，並且OperateAsync將任務分配給getStringTask變量。該任務表示調用GetStringAsync的正在進行的進程，其中承諾當工作完成時產生實際字符串值。
• 由於尚未等待getStringTask，因此，OperateAsync可以繼續執行不依賴於 GetStringAsync得出最終結果的其他任務。該任務由對同步方法 DoIndependentWork 的調用表示。
• DoIndependentWork 是完成其工作並返回其調用方的同步方法。
• OperateAsync 已完成工作，可以不受 getStringTask 的結果影響。 接下來，OperateAsync 需要計算並返回該下載字符串的長度，但該方法僅在具有字符串時才能計算該值。因此，OperateAsync 使用一個 await 運算符來掛起其進度，並把控制權交給調用 OperateAsync 的方法。OperateAsync將 Task<int> 返回至調用方。該任務表示對產生下載字符串長度的整數結果的一個承諾。

【備注】

（1）如果 GetStringAsync（即 getStringTask）在 OperateAsync 等待前完成，則控制權會保留在 OperateAsync 中。 如果異步調用過程 (getStringTask) 已完成，並且OperateAsync不必等待最終結果，則掛起然后返回到 OperateAsync，但這會造成成本的浪費。

（2）在調用方內部（DoClickAsync），處理模式將繼續。在等待結果前，調用方可以開展不依賴於OperateAsync結果的其他工作，否則就需等待片刻。DoClickAsync等待 OperateAsync，而 OperateAsync 等待 GetStringAsync。

• GetStringAsync 完成並生成一個字符串結果。 字符串結果不是通過你預期的方式調用 GetStringAsync 所返回的。（請記住，此方法已在前面步驟中返回一個任務。）相反，字符串結果存儲在表示完成方法 getStringTask 的任務中。 await 運算符從 getStringTask 中檢索結果。賦值語句將檢索到的結果賦給 urlContents。
• 當OperateAsync具有字符串結果時，該方法可以計算字符串長度。然后，OperateAsync 工作也將完成，並且等待程序DoClickAsync可繼續使用。

4、同步行為和異步行為差異：

• 同步行為，當其工作完成時會返回一個同步方法；
• 異步行為，當其工作掛起時，異步方法會返回一個任務值。在異步方法最終完成其工作時，任務會標記為已完成，而結果（如果有）將存儲在任務中。

5、詳談返回類型：

在.NET 中，異步方法通常返回 Task 或 Task<TResult>。在異步方法中，await運算符應用於通過調用另一個異步方法返回的任務。

1、如果方法包含指定類型 TResult 的操作數的return語句，則將 Task<TResult> 指定為返回類型。

2、如果方法不含任何 return 語句或包含不返回操作數的 return 語句，則將Task用作返回類型。

【備注】

每個返回的任務表示正在進行的工作。任務可封裝有關異步進程狀態的信息，如果未成功，則最后會封裝來自進程的最終結果或進程引發的異常。

3、異步方法還可以是具有void返回類型。該返回類型主要用於定義需要void返回類型的事件處理程序。異步事件處理程序通常用作異步程序的起始點。無法等待具有void返回類型的異步方法，並且一個void返回值的調用方無法捕獲該方法引發的任何異常。

下面的示例演示如何聲明並調用可返回 Task 或 Task<TResult> 的方法。

        static void Main(string[] args)
        {
            DoMethodAsync();
            Console.ReadKey();
        }

        private static async void DoMethodAsync()
        {
            //調用Method1Async
            /*方式一*/
            Task<Guid> t1 = Method1Async();
            Guid guid1 = t1.Result;
            Console.WriteLine("調用Method1Async方式一操作結果" + guid1.ToString());
            /*方式二*/
            Guid guid2 = await Method1Async();
            Console.WriteLine("調用Method1Async方式二操作結果" + guid2.ToString());

            //調用Method2Async
            /*方式一*/
            Task t2 = Method2Async();
            await t2;
            /*方式二*/
            await Method2Async();
        }

        //返回Task<TResult>類型
        static async Task<Guid> Method1Async()　　//Task<Guid>
        {
            Console.WriteLine("調用Method1Async");
            var result = Guid.NewGuid();

            await Task.Delay(10000);

            //這里返回一個 Guid 的類型
            return result;
        }

        //返回Task類型
        static async Task Method2Async()　　//Task
        {
            Console.WriteLine("調用Method2Async");
            //Do...

            await Task.Delay(10000);

            //Do...

            //這里沒有 return 語句
        }

 

6、總結：

1、標記的異步方法（通過使用 async 修飾符）可以使用 await 來指定懸掛點。await 運算符通知編譯器，異步方法只有直到等待的異步過程完成才能繼續通過該點。同時，控制權將返回至異步方法的調用方。

2、異步方法通常包含 await 運算符的一個或多個匹配項，但缺少 await 表達式不會導致編譯器錯誤。如果異步方法未使用 await 運算符標記懸掛點，則該方法將作為同步方法執行，不管異步修飾符（async）如何。編譯器將為此類方法發布一個警告。

7、參考：

http://www.cnblogs.com/liqingwen/p/5922573.html