異步編程
async/await特性異步編程
- 使用模型：
private await Task<int> YibuAsync(int a)//定義一個異步方法 YibuAsync await關鍵字指示編譯器方法內部可能會存在await表達式
{
//do something
int b = await AnotherAsync(a);//如果只是標記了async關鍵字，但方法內沒有await表達式，方法仍將同步執行
return b;//b實際返回到了Task.Result中
}
Task<int> t = YibuAsync(10);//調用異步方法
//doing something
異步方法：async和await關鍵字同時存在。
- 控制流程：
- 調用異步方法，調用后立即返回一個Task
類型的對象。 - 調用異步方法后執行到await表達式后返回
- 繼續執行調用者后續代碼。
- 當需要使用異步方法執行結果時，若異步方法任未返回。將生成一個continue委托，當操作完成的時候調用continue委托。這個continue委托將控制權重新返回到”async”方法對應的await喚醒點處。
- 異步方法返回類型
void調用並返回，調用異步方法后不再做任何處理TaskTask<T>ValueTask<T>
- await表達式
await表達式由await關鍵字和一個空閑對象組成（任務），這個任務可以是Task類型的對象，也可以不是，默認情況下，這個任務在當前線程上異步執行。空閑對象指awaitable類型的實例。awaitable類型指包含GetAwaiter方法的類型，該方法沒有參數，返回一個awaiter類型的對象。awaier類型包含以下成員：
bool IsCompleted{get;}
void OnCompleted(Action);
以及一下成員之一：
void GetResult();
T GetResult(); - Task.Run()方法
- Task.Run的方法簽名及返回類型
Run(Action action) 返回類型 Task
Run(Action action,CancellationToken token) 返回類型 Task
Run(Func<TResult> function) 返回類型 Task<TResult>
Run(Func<TResult> functiom,CancellationToken token) 返回類型 Task<TResult>
Run(Func<Task> function) 返回類型 Task
Run(Func<Task> function,CancellationToken token) 返回類型 Task
Run(Func<Task<TResult>> function) 返回類型 Task<TResult>
Run(Func<Task<TResult>> function,CancellationToken token) 返回類型 Task<TResult>
注：Action委托：無參無返回值；Func委托：無參有返回值。
BackgroundWorker類異步編程模式
使用BackgroundWorker類創建一個后台線程，並和主線程通信。該類主要成員如下：
屬性：WorkerReportsProgress //設置后台線程是否把它的進度匯報給主線程。
WorkerSupportsCancellation //設置后台線程是否支持從主線程取消。
IsBusy //檢查后台線程是否正在運行。
CancellationPending //檢查后台線程是否需要被取消。
方法：RunWorkerAsync() //獲取后台線程，並執行DoWork事件處理程序
CancelAsync() //把CancellationPending屬性設置為True。DoWork事件處理程序需要檢查這個屬性來決定是否應該停止該處理。
RePortProgress（）
事件：DoWork
ProgressChanged
RunWorkerCompleted
控制流程：實例化BackgroundWorker類，創建后台線程，設置后台線程是否向主線程匯報進度屬性（WorkerReportsProgress）、后台線程是否支持從主線程取消屬性（WorkerSupportsProgress）。在主線程調用RunWorkerAsync()方法，獲取后台線程，並觸發DOWork事件，執行Dowork事件處理程序，若要向主線程匯報進度，則DoWork事件處理程序調用ReportProgress()方法，觸發ProgressChanged事件，主線程可以用附加到ProgressChanged事件上的處理程序。若要取消后台線程的執行，則在主線程中調用CancelSAsync()方法，該方法不會立即取消后台線程的執行，而是將CancellationPending的屬性設置為True,后台線程的DoWork事件處理程序需要定期檢查CancellationPending的屬性，來判斷是否需要退出。
任務並行庫異步編程模式
Parallel.For循環與Parallel.Foreach循環：許多時候，在使用這兩個結構時，每一次迭代都依賴於前一次迭代的計算或行為，但有時候不是，如果迭代之間彼此獨立，並且程序運行在多處理機上，那么若能將不同的的迭代放在不同的處理器上進行的話，將受益匪淺。Parallel.For與Parallel.Foreach結構就是這樣做的。
這兩個結構的形式是包含輸入參數的方法。Parallel.For方法有12個重載，其中最簡單的簽名如下：
public static ParallelLoopResult.For(int fromInclusive,int toExclusive,Action body);
- fromInclusive參數是迭代系列的第一個參數。
- ToExclusive參數是比迭代系列最后一個索引號大1的整數。即index<ToExclusive計算的一樣。
- 實例代碼
using System.Threading.Tasks;
Parallel.For(0,15,i=>Console.WriteLine($"The square of {i} is {i*i}"));
輸出結果為無序的0到15的平方。
另一個並行循環結構是Parallel.Foreach(),該方法有多個重載，其中最簡單的如下：
static ParallelLoopResult ForEach<TSource>(IEnumerable<TSource> source,Action<TSource> body)
- TSource 是集合中對象的類型。
- source 是Tsource對象的集合。
- body是要應用到集合中每一個元素上的Lambda表達式。
BeginInvoke與EndEInvoke異步編程模式
委托有兩個方法：BeginInvoke與EndInvoke，當委托對象的方法列表中只有一個方法時，可使用這里兩個方法使其在一個獨立的線程中異步執行。分為三種模式，分別是等待直到完成模式、輪詢模式和回掉模式。
先來介紹委托類型中的BeginInvoke與EndInvoke方法
- BeginInvoke方法
- BeiginInvoke方法的參數組成：引用方法需要的參數、callback、state。
- BeginInvoke從線程池中獲取一個線程，並讓引用方法在新線程中開始運行。
- BeginInvoke方法返回給調用線程一個實現IAsyncResult接口的對象的引用，這個接口引用包含了在線程池中運行的異步方法的當前狀態。
- 代碼示例：
IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(a,b,null,null);
a,b是委托方法的參數，del是對應的委托實例。
- EndInvoke方法
該方法獲取由異步方法調用返回的值，並且釋放線程使用的資源：
- 它接受一個由BeginInvoke方法返回的IAsyncResult對象的引用作為參數，並找到它關聯的線程。
- 如果線程池中的線程已經退出，則其清理退出線程的狀態並釋放其資源，找到引用方法的返回值，並將它作為返回值返回。
- 如果當EndInvoke被調用時，線程池中的線程仍在運行，調用線程就會停止並等待其完成。
- 代碼示例：
int result = EndInvoke(iar);
result是異步方法的返回值。
- 等待直到完成模式
在發起異步方法並做了一些其他處理后，就中斷等待異步方法完成后再繼續。 - 輪詢模式
原始線程發起異步方法的調用，做一些其他的處理，並通過定期檢查IAsyncResult的IsCompleted屬性判斷線程是否完成，如果完成，則調用EndInvoke方法，否則，做一些其他處理，間隔一段時間再檢查。 - 回調模式
原始線程調用異步線程后不在管了，當異步方法調用結束后，系統在新線程中調用用戶自定義的方法來處理結果，並且調用委托的EndInvoke方法。這個用戶自定義的方法叫回掉方法。