异步的社会风气,异步的社会风气澳门新萄京

【转】C#异步的社会风气【上】

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新进阶的程序员可能对async、await用得相比较多,却对从前的异步通晓什么少。本人就是此类,因而打算回顾学习下异步的进化史。 

本文首即便回顾async异步形式在此以前的异步,下篇著作再来重点解析async异步形式。

新进阶的程序员可能对async、await用得相比多,却对在此以前的异步领悟吗少。本人就是此类,由此打算回顾学习下异步的进化史。 

APM

APM 异步编程模型,Asynchronous Programming Model

早在C#1的时候就有了APM。即便不是很熟悉,然则多少如故见过的。就是这一个类是BeginXXX和EndXXX的办法,且BeginXXX重回值是IAsyncResult接口。

在标准写APM示例往日大家先付给一段同步代码:

澳门新萄京 1

//1、同步方法
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{          
    Debug.WriteLine("【Debug】线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

    var request = WebRequest.Create("https://github.com/");//为了更好的演示效果,我们使用网速比较慢的外网
    request.GetResponse();//发送请求    

    Debug.WriteLine("【Debug】线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    label1.Text = "执行完毕!";
}

澳门新萄京 2

【表达】为了更好的以身作则异步效果,这里大家采用winform程序来做示范。(因为winform始终都急需UI线程渲染界面,假如被UI线程占用则会并发“假死”状态)

【效果图】

澳门新萄京 3

看图得知:

  • 俺们在实施模式的时候页面出现了“假死”,拖不动了。
  • 大家来看打印结果,方法调用前和调用后线程ID都是9(也就是同一个线程)

下面大家再来演示对应的异步方法:(BeginGetResponse、EndGetResponse所谓的APM异步模型)

澳门新萄京 4

private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    //1、APM 异步编程模型,Asynchronous Programming Model
    //C#1[基于IAsyncResult接口实现BeginXXX和EndXXX的方法]             
    Debug.WriteLine("【Debug】主线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

    var request = WebRequest.Create("https://github.com/");
    request.BeginGetResponse(new AsyncCallback(t =>//执行完成后的回调
    {
        var response = request.EndGetResponse(t);
        var stream = response.GetResponseStream();//获取返回数据流 

        using (StreamReader reader = new StreamReader(stream))
        {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            while (!reader.EndOfStream)
            {
                var content = reader.ReadLine();
                sb.Append(content);
            }
            Debug.WriteLine("【Debug】" + sb.ToString().Trim().Substring(0, 100) + "...");//只取返回内容的前100个字符 
            Debug.WriteLine("【Debug】异步线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            label1.Invoke((Action)(() => { label1.Text = "执行完毕!"; }));//这里跨线程访问UI需要做处理
        }
    }), null);

    Debug.WriteLine("【Debug】主线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); 
}

澳门新萄京 5

【效果图】

 澳门新萄京 6

看图得知:

  • 启用异步方法并没有是UI界面卡死
  • 异步方法启动了此外一个ID为12的线程

下面代码执行顺序:

澳门新萄京 7

前方大家说过,APM的BebinXXX必须再次来到IAsyncResult接口。那么接下去大家解析IAsyncResult接口:

首先大家看:

澳门新萄京 8

诚然重临的是IAsyncResult接口。这IAsyncResult到底长的如何体统?:

澳门新萄京 9

并没有想象中的那么复杂嘛。我们是不是可以尝试这贯彻这些接口,然后显示自己的异步方法吗?

率先定一个类MyWebRequest,然后继续IAsyncResult:(下面是焦点的伪代码实现)

澳门新萄京 10

public class MyWebRequest : IAsyncResult
{
    public object AsyncState
    {
        get { throw new NotImplementedException(); }
    }

    public WaitHandle AsyncWaitHandle
    {
        get { throw new NotImplementedException(); }
    }

    public bool CompletedSynchronously
    {
        get { throw new NotImplementedException(); }
    }

    public bool IsCompleted
    {
        get { throw new NotImplementedException(); }
    }
}

澳门新萄京 11

诸如此类必然是不可能用的,起码也得有个存回调函数的性能吧,下边大家略微改造下:

澳门新萄京 12

然后大家可以自定义APM异步模型了:(成对的Begin、End)

澳门新萄京 13

public IAsyncResult MyBeginXX(AsyncCallback callback)
{
    var asyncResult = new MyWebRequest(callback, null);
    var request = WebRequest.Create("https://github.com/");
    new Thread(() =>  //重新启用一个线程
    {
        using (StreamReader sr = new StreamReader(request.GetResponse().GetResponseStream()))
        {
            var str = sr.ReadToEnd();
            asyncResult.SetComplete(str);//设置异步结果
        }

    }).Start();
    return asyncResult;//返回一个IAsyncResult
}

public string MyEndXX(IAsyncResult asyncResult)
{
    MyWebRequest result = asyncResult as MyWebRequest;
    return result.Result;
}

澳门新萄京 14

调用如下:

澳门新萄京 15

 private void button4_Click(object sender, EventArgs e)
 {
     Debug.WriteLine("【Debug】主线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
     MyBeginXX(new AsyncCallback(t =>
     {
         var result = MyEndXX(t);
         Debug.WriteLine("【Debug】" + result.Trim().Substring(0, 100) + "...");
         Debug.WriteLine("【Debug】异步线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
     }));
     Debug.WriteLine("【Debug】主线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
 }

澳门新萄京 16

效果图:

澳门新萄京 17

咱俩看看自己实现的效劳基本上和系统提供的大半。

  • 启用异步方法并从未是UI界面卡死
  • 异步方法启动了其它一个ID为11的线程

【总结】

个体认为APM异步情势就是启用此外一个线程执行耗时任务,然后通过回调函数执行后续操作。

APM还能透过此外办法得到值,如:

while (!asyncResult.IsCompleted)//循环,直到异步执行完成 (轮询方式)
{
    Thread.Sleep(100);
}
var stream2 = request.EndGetResponse(asyncResult).GetResponseStream();

asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne();//阻止线程,直到异步完成 (阻塞等待)
var stream2 = request.EndGetResponse(asyncResult).GetResponseStream();

 

补给:假如若一般方法,我们也得以经过信托异步:(BeginInvoke、EndInvoke)

澳门新萄京 18

 public void MyAction()
 {
     var func = new Func<string, string>(t =>
     {
         Thread.Sleep(2000);
         return "name:" + t + DateTime.Now.ToString();
     });

     var asyncResult = func.BeginInvoke("张三", t =>
     {
         string str = func.EndInvoke(t);
         Debug.WriteLine(str);
     }, null); 
 }

澳门新萄京 19

正文首倘诺回顾async异步格局以前的异步,下篇著作再来重点分析async异步格局。

EAP

EAP 基于事件的异步形式,伊夫(Eve)nt-based Asynchronous Pattern

此形式在C#2的时候光顾。

先来看个EAP的例子:

澳门新萄京 20

 private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
 {            
     Debug.WriteLine("【Debug】主线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

     BackgroundWorker worker = new BackgroundWorker();
     worker.DoWork += new DoWorkEventHandler((s1, s2) =>
     {
         Thread.Sleep(2000);
         Debug.WriteLine("【Debug】异步线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
     });//注册事件来实现异步
     worker.RunWorkerAsync(this);
     Debug.WriteLine("【Debug】主线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
 }

澳门新萄京 21

 

【效果图】(同样不会阻塞UI界面)

澳门新萄京 22

【特征】

  • 经过事件的方法注册回调函数
  • 由此 XXXAsync方法来施行异步调用

事例很简单,不过和APM情势相相比,是不是绝非那么清楚透明。为何可以如此实现?事件的挂号是在干嘛?为何执行RunWorkerAsync会触发注册的函数?

觉得温馨又想多了…

大家试着反编译看看源码:

澳门新萄京 23

 只想说,这么玩,有意思吗?

APM

APM 异步编程模型,Asynchronous Programming Model

早在C#1的时候就有了APM。即使不是很精通,可是多少依旧见过的。就是这个类是BeginXXX和EndXXX的艺术,且BeginXXX再次回到值是IAsyncResult接口。

在正规写APM示例以前我们先交由一段一块代码

//1、同步方法
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{          
    Debug.WriteLine("【Debug】线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

    var request = WebRequest.Create("https://github.com/");//为了更好的演示效果,我们使用网速比较慢的外网
    request.GetResponse();//发送请求    

    Debug.WriteLine("【Debug】线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    label1.Text = "执行完毕!";
}

【表明】为了更好的演示异步效果,这里我们运用winform程序来做示范。(因为winform始终都亟需UI线程渲染界面,如若被UI线程占用则会出现“假死”状态)

【效果图】

澳门新萄京 24

看图得知:

  • 我们在执行措施的时候页面出现了“假死”,拖不动了。
  • 大家见到打印结果,方法调用前和调用后线程ID都是9(也就是同一个线程)

下边我们再来演示对应的异步方法:(BeginGetResponse、EndGetResponse所谓的APM异步模型)

private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    //1、APM 异步编程模型,Asynchronous Programming Model
    //C#1[基于IAsyncResult接口实现BeginXXX和EndXXX的方法]             
    Debug.WriteLine("【Debug】主线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

    var request = WebRequest.Create("https://github.com/");
    request.BeginGetResponse(new AsyncCallback(t =>//执行完成后的回调
    {
        var response = request.EndGetResponse(t);
        var stream = response.GetResponseStream();//获取返回数据流 

        using (StreamReader reader = new StreamReader(stream))
        {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            while (!reader.EndOfStream)
            {
                var content = reader.ReadLine();
                sb.Append(content);
            }
            Debug.WriteLine("【Debug】" + sb.ToString().Trim().Substring(0, 100) + "...");//只取返回内容的前100个字符 
            Debug.WriteLine("【Debug】异步线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            label1.Invoke((Action)(() => { label1.Text = "执行完毕!"; }));//这里跨线程访问UI需要做处理
        }
    }), null);

    Debug.WriteLine("【Debug】主线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); 
}

【效果图】

 澳门新萄京 25

看图得知:

  • 启用异步方法并从未是UI界面卡死
  • 异步方法启动了此外一个ID为12的线程

地点代码执行顺序:

澳门新萄京 26

前方大家说过,APM的BebinXXX必须重回IAsyncResult接口。那么接下去大家解析IAsyncResult接口:

首先我们看:

澳门新萄京 27

当真再次来到的是IAsyncResult接口。这IAsyncResult到底长的怎么体统?:

澳门新萄京 28

并没有想象中的那么复杂嘛。大家是不是可以尝试这贯彻这几个接口,然后显示自己的异步方法吧?

率先定一个类MyWebRequest,然后继续IAsyncResult:(下边是要旨的伪代码实现)

public class MyWebRequest : IAsyncResult
{
    public object AsyncState
    {
        get { throw new NotImplementedException(); }
    }

    public WaitHandle AsyncWaitHandle
    {
        get { throw new NotImplementedException(); }
    }

    public bool CompletedSynchronously
    {
        get { throw new NotImplementedException(); }
    }

    public bool IsCompleted
    {
        get { throw new NotImplementedException(); }
    }
}

诸如此类必然是不可以用的,起码也得有个存回调函数的性质吧,下面大家有点改造下:

澳门新萄京 29

然后大家可以自定义APM异步模型了:(成对的Begin、End)

public IAsyncResult MyBeginXX(AsyncCallback callback)
{
    var asyncResult = new MyWebRequest(callback, null);
    var request = WebRequest.Create("https://github.com/");
    new Thread(() =>  //重新启用一个线程
    {
        using (StreamReader sr = new StreamReader(request.GetResponse().GetResponseStream()))
        {
            var str = sr.ReadToEnd();
            asyncResult.SetComplete(str);//设置异步结果
        }

    }).Start();
    return asyncResult;//返回一个IAsyncResult
}

public string MyEndXX(IAsyncResult asyncResult)
{
    MyWebRequest result = asyncResult as MyWebRequest;
    return result.Result;
}

澳门新萄京,调用如下:

 private void button4_Click(object sender, EventArgs e)
 {
     Debug.WriteLine("【Debug】主线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
     MyBeginXX(new AsyncCallback(t =>
     {
         var result = MyEndXX(t);
         Debug.WriteLine("【Debug】" + result.Trim().Substring(0, 100) + "...");
         Debug.WriteLine("【Debug】异步线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
     }));
     Debug.WriteLine("【Debug】主线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
 }

效果图:

澳门新萄京 30

咱俩看看自己实现的效劳基本上和系统提供的大半。

  • 启用异步方法并从未是UI界面卡死
  • 异步方法启动了此外一个ID为11的线程

【总结】

民用认为APM异步形式就是启用其余一个线程执行耗时任务,然后通过回调函数执行后续操作。

APM还是可以够透过此外措施得到值,如:

while (!asyncResult.IsCompleted)//循环,直到异步执行完成 (轮询方式)
{
    Thread.Sleep(100);
}
var stream2 = request.EndGetResponse(asyncResult).GetResponseStream();

asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne();//阻止线程,直到异步完成 (阻塞等待)
var stream2 = request.EndGetResponse(asyncResult).GetResponseStream();

 

补偿:假如是一般方法,大家也得以经过信托异步:(BeginInvoke、EndInvoke)

 public void MyAction()
 {
     var func = new Func<string, string>(t =>
     {
         Thread.Sleep(2000);
         return "name:" + t + DateTime.Now.ToString();
     });

     var asyncResult = func.BeginInvoke("张三", t =>
     {
         string str = func.EndInvoke(t);
         Debug.WriteLine(str);
     }, null); 
 }

TAP

TAP 基于任务的异步模式,Task-based Asynchronous Pattern

到近年来结束,我们以为下面的APM、EAP异步形式好用啊?好像从没察觉什么样问题。再精心想想…如若我们有六个异步方法需要按先后顺序执行,并且需要(在主进程)得到所有再次回到值。

首先定义四个委托:

澳门新萄京 31

public Func<string, string> func1()
{
    return new Func<string, string>(t =>
    {
        Thread.Sleep(2000);
        return "name:" + t;
    });
}
public Func<string, string> func2()
{
    return new Func<string, string>(t =>
    {
        Thread.Sleep(2000);
        return "age:" + t;
    });
}
public Func<string, string> func3()
{
    return new Func<string, string>(t =>
    {
        Thread.Sleep(2000);
        return "sex:" + t;
    });
}

澳门新萄京 32

接下来遵照一定顺序执行:

澳门新萄京 33

public void MyAction()
{
    string str1 = string.Empty, str2 = string.Empty, str3 = string.Empty;
    IAsyncResult asyncResult1 = null, asyncResult2 = null, asyncResult3 = null;
    asyncResult1 = func1().BeginInvoke("张三", t =>
    {
        str1 = func1().EndInvoke(t);
        Debug.WriteLine("【Debug】异步线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        asyncResult2 = func2().BeginInvoke("26", a =>
        {
            str2 = func2().EndInvoke(a);
            Debug.WriteLine("【Debug】异步线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            asyncResult3 = func3().BeginInvoke("男", s =>
            {
                str3 = func3().EndInvoke(s);
                Debug.WriteLine("【Debug】异步线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            }, null);
        }, null);
    }, null);

    asyncResult1.AsyncWaitHandle.WaitOne();
    asyncResult2.AsyncWaitHandle.WaitOne();
    asyncResult3.AsyncWaitHandle.WaitOne();
    Debug.WriteLine(str1 + str2 + str3);
} 

澳门新萄京 34

除了难看、难读一点近似也没怎么 。然则确实是这么呢?

澳门新萄京 35

asyncResult2是null?
可想而知在完成第一个异步操作在此以前没有对asyncResult2举行赋值,asyncResult2执行异步等待的时候报这些。那么如此我们就不能控制多个异步函数,依照一定顺序执行到位后再拿到重返值。(理论上仍然有其它情势的,只是会然代码更加扑朔迷离)

 

是的,现在该大家的TAP登场了。

澳门新萄京 36

只需要调用Task类的静态方法Run,即可轻松使用异步。

得到再次回到值:

澳门新萄京 37

var task1 = Task<string>.Run(() =>
{
    Thread.Sleep(1500);
    Console.WriteLine("【Debug】task1 线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    return "张三";
});
//其他逻辑            
task1.Wait();
var value = task1.Result;//获取返回值
Console.WriteLine("【Debug】主 线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

澳门新萄京 38

明天大家处理地点三个异步按序执行:

澳门新萄京 39

Console.WriteLine("【Debug】主 线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
string str1 = string.Empty, str2 = string.Empty, str3 = string.Empty;
var task1 = Task.Run(() =>
{
    Thread.Sleep(500);
    str1 = "姓名:张三,";
    Console.WriteLine("【Debug】task1 线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}).ContinueWith(t =>
{
    Thread.Sleep(500);
    str2 = "年龄:25,";
    Console.WriteLine("【Debug】task2 线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}).ContinueWith(t =>
{
    Thread.Sleep(500);
    str3 = "爱好:妹子";
    Console.WriteLine("【Debug】task3 线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
});

Thread.Sleep(2500);//其他逻辑代码

task1.Wait();

Debug.WriteLine(str1 + str2 + str3);
Console.WriteLine("【Debug】主 线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

澳门新萄京 40

[效果图]

澳门新萄京 41

我们来看,结果都拿到了,且是异步按序执行的。且代码的逻辑思路相当分明。假若您感受还不是很大,那么你现象淌倘使100个异步方法需要异步按序执好吗?用APM的异步回调,这至少也得异步回调嵌套100次。那代码的复杂度不问可知。

 

EAP

EAP 基于事件的异步情势,伊芙(Eve)nt-based Asynchronous Pattern

此格局在C#2的时候光顾。

先来看个EAP的例证:

 private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
 {            
     Debug.WriteLine("【Debug】主线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

     BackgroundWorker worker = new BackgroundWorker();
     worker.DoWork += new DoWorkEventHandler((s1, s2) =>
     {
         Thread.Sleep(2000);
         Debug.WriteLine("【Debug】异步线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
     });//注册事件来实现异步
     worker.RunWorkerAsync(this);
     Debug.WriteLine("【Debug】主线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
 }

 

【效果图】(同样不会阻塞UI界面)

澳门新萄京 42

【特征】

  • 通过事件的主意注册回调函数
  • 透过 XXXAsync方法来施行异步调用

事例很简单,不过和APM形式相比,是不是一直不那么清楚透明。为何能够如此实现?事件的挂号是在干嘛?为啥执行RunWorkerAsync会触发注册的函数?

感觉到自己又想多了…

咱俩试着反编译看看源码:

澳门新萄京 43

 只想说,这么玩,有意思啊?

延长思考

  • WaitOne完成等待的原理

  • 异步为何会升级性能

  • 线程的利用数据和CPU的使用率有必然的联络吗

 

题目1:WaitOne完成等待的法则

在此以前,大家先来简单的摸底下多线程信号控制AutoReset伊夫nt类。

var _asyncWaitHandle = new AutoResetEvent(false);
_asyncWaitHandle.WaitOne();

此代码会在 WaitOne 的地点会直接等候下去。除非有其余一个线程执行 AutoReset伊芙nt 的set方法。

var _asyncWaitHandle = new AutoResetEvent(false);
_asyncWaitHandle.Set();
_asyncWaitHandle.WaitOne();

如此这般,到了 WaitOne 就足以一贯实施下去。没有有其余等待。

现今我们对APM 异步编程模型中的 WaitOne 等待是不是领略了点什么吧。我们回头来实现以前自定义异步方法的异步等待。

澳门新萄京 44

public class MyWebRequest : IAsyncResult
{
    //异步回调函数(委托)
    private AsyncCallback _asyncCallback;
    private AutoResetEvent _asyncWaitHandle;
    public MyWebRequest(AsyncCallback asyncCallback, object state)
    {
        _asyncCallback = asyncCallback;
        _asyncWaitHandle = new AutoResetEvent(false);
    }
    //设置结果
    public void SetComplete(string result)
    {
        Result = result;
        IsCompleted = true;
        _asyncWaitHandle.Set();
        if (_asyncCallback != null)
        {
            _asyncCallback(this);
        }
    }
    //异步请求返回值
    public string Result { get; set; }
    //获取用户定义的对象,它限定或包含关于异步操作的信息。
    public object AsyncState
    {
        get { throw new NotImplementedException(); }
    }
    // 获取用于等待异步操作完成的 System.Threading.WaitHandle。
    public WaitHandle AsyncWaitHandle
    {
        //get { throw new NotImplementedException(); }

        get { return _asyncWaitHandle; }
    }
    //获取一个值,该值指示异步操作是否同步完成。
    public bool CompletedSynchronously
    {
        get { throw new NotImplementedException(); }
    }
    //获取一个值,该值指示异步操作是否已完成。
    public bool IsCompleted
    {
        get;
        private set;
    }
}

澳门新萄京 45

革命代码就是增创的异步等待。

【执行步骤】

澳门新萄京 46

 

题目2:异步为何会提高性能

诸如同步代码:

Thread.Sleep(10000);//假设这是个访问数据库的方法
Thread.Sleep(10000);//假设这是个访问FQ网站的方法

以此代码需要20秒。

要是是异步:

澳门新萄京 47

var task = Task.Run(() =>
{
    Thread.Sleep(10000);//假设这是个访问数据库的方法
});
Thread.Sleep(10000);//假设这是个访问FQ网站的方法
task.Wait();

澳门新萄京 48

这么就假如10秒了。这样就节约了10秒。

如果是:

var task = Task.Run(() =>
{
    Thread.Sleep(10000);//假设这是个访问数据库的方法
}); 
task.Wait();

异步执行中间没有耗时的代码那么这么的异步将是没有意思的。

或者:

澳门新萄京 49

var task = Task.Run(() =>
{
    Thread.Sleep(10000);//假设这是个访问数据库的方法
}); 
task.Wait();
Thread.Sleep(10000);//假设这是个访问FQ网站的方法

澳门新萄京 50

把耗时任务放在异步等待后,这这样的代码也是不会有性能提高的。

再有一种情景:

万一是单核CPU举行高密集运算操作,那么异步也是未曾意思的。(因为运算是分外耗CPU,而网络请求等待不耗CPU)

 

题目3:线程的施用数据和CPU的使用率有肯定的联络呢

答案是否。

要么拿单核做倘使。

情况1:

澳门新萄京 51

long num = 0;
while (true)
{
    num += new Random().Next(-100,100);
    //Thread.Sleep(100);
}

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单核下,大家只启动一个线程,就足以让您CPU爆满。

澳门新萄京 53澳门新萄京 54

启动八次,八历程CPU基本满员。

情况2:

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一千三个线程,而CPU的使用率竟然是0。由此,我们赢得了事先的结论,线程的选取数据和CPU的使用率没有一定的关系。

虽然这样,不过也无法毫无节制的开启线程。因为:

  • 翻开一个新的线程的长河是相比耗资源的。(不过使用线程池,来下滑开启新线程所耗费的资源)
  • 多线程的切换也是亟需时日的。
  • 每个线程占用了迟早的内存保存线程上下文消息。

 

demo:http://pan.baidu.com/s/1slOxgnF

TAP

TAP 基于任务的异步格局,Task-based Asynchronous Pattern

到近年来停止,我们认为下边的APM、EAP异步形式好用呢?好像一贯不发现什么问题。再精心想想…假若我们有六个异步方法需要按先后顺序执行,并且需要(在主进程)得到所有再次回到值。

第一定义多个委托:

public Func<string, string> func1()
{
    return new Func<string, string>(t =>
    {
        Thread.Sleep(2000);
        return "name:" + t;
    });
}
public Func<string, string> func2()
{
    return new Func<string, string>(t =>
    {
        Thread.Sleep(2000);
        return "age:" + t;
    });
}
public Func<string, string> func3()
{
    return new Func<string, string>(t =>
    {
        Thread.Sleep(2000);
        return "sex:" + t;
    });
}

接下来依据一定顺序执行:

public void MyAction()
{
    string str1 = string.Empty, str2 = string.Empty, str3 = string.Empty;
    IAsyncResult asyncResult1 = null, asyncResult2 = null, asyncResult3 = null;
    asyncResult1 = func1().BeginInvoke("张三", t =>
    {
        str1 = func1().EndInvoke(t);
        Debug.WriteLine("【Debug】异步线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        asyncResult2 = func2().BeginInvoke("26", a =>
        {
            str2 = func2().EndInvoke(a);
            Debug.WriteLine("【Debug】异步线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            asyncResult3 = func3().BeginInvoke("男", s =>
            {
                str3 = func3().EndInvoke(s);
                Debug.WriteLine("【Debug】异步线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            }, null);
        }, null);
    }, null);

    asyncResult1.AsyncWaitHandle.WaitOne();
    asyncResult2.AsyncWaitHandle.WaitOne();
    asyncResult3.AsyncWaitHandle.WaitOne();
    Debug.WriteLine(str1 + str2 + str3);
} 

除去难看、难读一点近乎也没怎么 。不过真的是这般啊?

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asyncResult2是null?
有鉴于此在做到第一个异步操作在此以前没有对asyncResult2举办赋值,asyncResult2执行异步等待的时候报那些。那么这样大家就不可能控制四个异步函数,依据一定顺序执行到位后再拿到再次来到值。(理论上或者有此外办法的,只是会然代码更加扑朔迷离)

 

没错,现在该大家的TAP登场了。

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只需要调用Task类的静态方法Run,即可轻松使用异步。

取得重临值:

var task1 = Task<string>.Run(() =>
{
    Thread.Sleep(1500);
    Console.WriteLine("【Debug】task1 线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    return "张三";
});
//其他逻辑            
task1.Wait();
var value = task1.Result;//获取返回值
Console.WriteLine("【Debug】主 线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

今日大家处理地点六个异步按序执行:

Console.WriteLine("【Debug】主 线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
string str1 = string.Empty, str2 = string.Empty, str3 = string.Empty;
var task1 = Task.Run(() =>
{
    Thread.Sleep(500);
    str1 = "姓名:张三,";
    Console.WriteLine("【Debug】task1 线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}).ContinueWith(t =>
{
    Thread.Sleep(500);
    str2 = "年龄:25,";
    Console.WriteLine("【Debug】task2 线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}).ContinueWith(t =>
{
    Thread.Sleep(500);
    str3 = "爱好:妹子";
    Console.WriteLine("【Debug】task3 线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
});

Thread.Sleep(2500);//其他逻辑代码

task1.Wait();

Debug.WriteLine(str1 + str2 + str3);
Console.WriteLine("【Debug】主 线程ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

[效果图]

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大家看看,结果都拿走了,且是异步按序执行的。且代码的逻辑思路十分清晰。假诺您感受还不是很大,那么你现象假设是100个异步方法需要异步按序执好吗?用APM的异步回调,那至少也得异步回调嵌套100次。这代码的复杂度总之。

 

延长思考

  • WaitOne完成等待的规律

  • 异步为啥会升级性能

  • 线程的利用数据和CPU的使用率有自然的牵连呢

 

问题1:WaitOne完成等待的规律

在此以前,大家先来简单的刺探下多线程信号控制AutoReset伊芙nt类。

var _asyncWaitHandle = new AutoResetEvent(false);
_asyncWaitHandle.WaitOne();

此代码会在 WaitOne 的地方会一向等待下去。除非有其余一个线程执行 AutoReset伊夫(Eve)nt 的set方法。

var _asyncWaitHandle = new AutoResetEvent(false);
_asyncWaitHandle.Set();
_asyncWaitHandle.WaitOne();

如此,到了 WaitOne 就足以一向执行下去。没有有任何等待。

前些天大家对APM 异步编程模型中的 WaitOne 等待是不是精通了点什么吧。大家回头来促成以前自定义异步方法的异步等待。

public class MyWebRequest : IAsyncResult
{
    //异步回调函数(委托)
    private AsyncCallback _asyncCallback;
    private AutoResetEvent _asyncWaitHandle;
    public MyWebRequest(AsyncCallback asyncCallback, object state)
    {
        _asyncCallback = asyncCallback;
        _asyncWaitHandle = new AutoResetEvent(false);
    }
    //设置结果
    public void SetComplete(string result)
    {
        Result = result;
        IsCompleted = true;
        _asyncWaitHandle.Set();
        if (_asyncCallback != null)
        {
            _asyncCallback(this);
        }
    }
    //异步请求返回值
    public string Result { get; set; }
    //获取用户定义的对象,它限定或包含关于异步操作的信息。
    public object AsyncState
    {
        get { throw new NotImplementedException(); }
    }
    // 获取用于等待异步操作完成的 System.Threading.WaitHandle。
    public WaitHandle AsyncWaitHandle
    {
        //get { throw new NotImplementedException(); }

        get { return _asyncWaitHandle; }
    }
    //获取一个值,该值指示异步操作是否同步完成。
    public bool CompletedSynchronously
    {
        get { throw new NotImplementedException(); }
    }
    //获取一个值,该值指示异步操作是否已完成。
    public bool IsCompleted
    {
        get;
        private set;
    }
}

新民主主义革命代码就是新增的异步等待。

【执行步骤】

澳门新萄京 60

 

问题2:异步为啥会提高性能

例如同步代码:

Thread.Sleep(10000);//假设这是个访问数据库的方法
Thread.Sleep(10000);//假设这是个访问FQ网站的方法

其一代码需要20秒。

设如果异步:

var task = Task.Run(() =>
{
    Thread.Sleep(10000);//假设这是个访问数据库的方法
});
Thread.Sleep(10000);//假设这是个访问FQ网站的方法
task.Wait();

如此就假使10秒了。这样就节省了10秒。

如果是:

var task = Task.Run(() =>
{
    Thread.Sleep(10000);//假设这是个访问数据库的方法
}); 
task.Wait();

异步执行中间没有耗时的代码那么这样的异步将是一向不趣味的。

或者:

var task = Task.Run(() =>
{
    Thread.Sleep(10000);//假设这是个访问数据库的方法
}); 
task.Wait();
Thread.Sleep(10000);//假设这是个访问FQ网站的方法

把耗时任务放在异步等待后,这这样的代码也是不会有性能进步的。

再有一种情形:

如假如单核CPU举办高密集运算操作,那么异步也是一贯不意思的。(因为运算是非常耗CPU,而网络请求等待不耗CPU)

 

问题3:线程的利用数据和CPU的使用率有早晚的牵连呢

答案是否。

抑或拿单核做如果。

情况1:

long num = 0;
while (true)
{
    num += new Random().Next(-100,100);
    //Thread.Sleep(100);
}

单核下,我们只启动一个线程,就足以让您CPU爆满。

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起步八次,八进程CPU基本满员。

情况2:

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一千两个线程,而CPU的使用率竟然是0。由此,我们收获了事先的下结论,线程的行使数据和CPU的使用率没有必然的关联。

即便这样,然则也不可以不用节制的敞开线程。因为:

  • 拉开一个新的线程的经过是相比较耗资源的。(然则使用线程池,来下滑开启新线程所耗费的资源)
  • 多线程的切换也是索要时刻的。
  • 每个线程占用了一定的内存保存线程上下文音信。

 

demo:http://pan.baidu.com/s/1slOxgnF

正文已联合至索引目录:《C#基础知识巩固

对于异步编程了然不深,文中极有可能多处错误描述和眼光。

谢谢广大园友的指正。

本着相互商讨的目标,绝无想要误导大家的意味。

 

【推荐】

http://www.cnblogs.com/wisdomqq/archive/2012/03/26/2412349.html

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