Csharper Async和Await

Async和Await的學習

AsyncAwait語法解讀

它是一個語法糖:編譯器提供的便捷功能
async 是用來修飾方法，如果單獨出現，方法會警告,沒有什么作用
await在方法體內部，只能放在async修飾的方法內，必須放在task前面
async/await方法里面如果沒有返回值，默認返回一個Task，或者void(推薦用Task，而不是void，因為這樣才能await/wait)
帶async+await后，返回值要多一層Task<>

不使用await/async的代碼進行運行

    public static void TestShow()
    {
        Test();
    }


    public static void Test()
    {
        Console.WriteLine($"當前主線程id={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}");
        {
            NoReturnNoAwait();
        }

        Console.WriteLine($"Main Thread Task ManagedThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
        Console.Read();
    }

    private static async void NoReturnNoAwait()
    {
        //主線程執行
        Task task = Task.Run(() =>//啟動新線程完成任務
        {
            Thread.Sleep(1000);
            Console.WriteLine($"NoReturnNoAwait Sleep3000 before,ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
            Thread.Sleep(1000);
            Console.WriteLine($"NoReturnNoAwait Sleep3000 after,ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
        });

        //主線程執行
        Console.WriteLine($"NoReturnNoAwait Sleep after Task,ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
    }
}

運行后的結果

運行另外一個函數并不適用async:

   public static void Test()
   {
       //Console.WriteLine($"當前主線程id={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}");
       //{
       //     NoReturnNoAwait();
       //}

       {
           Task t = NoReturn();
           t.Wait();//主線程在這里就可以登錄
           {
               for (int i = 0; i < 10; i++)
               {
                   Thread.Sleep(300);
                   Console.WriteLine($"Main Thread Task ManagedThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")} i={i}");
               }
           }
       }
}


 private static Task NoReturn()
 {
     //主線程執行
     Console.WriteLine($"NoReturn Sleep before await,ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
     TaskFactory taskFactory = new TaskFactory();
     Task task = taskFactory.StartNew(() =>
     {
         Console.WriteLine($"NoReturn Sleep3000 before,ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
         Thread.Sleep(3000);
         Console.WriteLine($"NoReturn Sleep3000 after,ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
     });

     //像什么？continuwith

     //task.ContinueWith(t =>
     //{
     //    Console.WriteLine($"NoReturn Sleep after await,ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
     //});

     return task;
}

使用async和await關鍵字的方法

 public static void Test()
 {
         {
         Task t = NoReturnTask();
         Console.WriteLine($"Main Thread Task ManagedThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
}
}

  private static async Task NoReturnTask() //在async/await方法里面如果沒有返回值，默認返回一個Task
  {
      //這里還是主線程的id
      Console.WriteLine($"NoReturnTask Sleep before await,ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");

      Task task = Task.Run(() =>
      {
          Console.WriteLine($"NoReturnTask Sleep3000 before,ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
          Thread.Sleep(1000);
          Console.WriteLine($"NoReturnTask Sleep3000 after,ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
      });
      await task;
      Console.WriteLine($"NoReturnTask Sleep after await,ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
}

可以觀察到我們的代碼都是并行的。

await: 線程遇到awai就返回，不阻塞：并發執行
做到控制順序
其實就是以寫同步方法的方式;來完成多線程：--可以控制順序
主線程和子線程是并發執行
有點類似于一個回調
有async/await 如果沒有返回值，就直接返回一個Task

特點：
l. 可以多線程并發執行，可以控制代碼的執行順序一一做到了嚴格控制代碼的執行順序；
2．執行的特點：當前執行的線程，調用的有asyncawait修飾的函數，且沒有await修飾，進入函數后，遇到await,就直接返回執行調用當前函數后面的代碼：如果當前調用也用了await修飾，就嚴格按照順序執行：不存在遇到await回去繼續往后執行：
3．await啟動線程的后面的內容，又會啟動一個新的線程來繼續往后執行；以此往復；

AsyncAwait底層源碼解讀(狀態機)

async和await在底層是一個狀態機(狀態模式)，類似紅綠燈，紅燈:停，綠燈:行，按照條件執行，像switch

示例代碼

 public class AwaitAsyncILSpy
 {
     public static void Show()
     {
         Console.WriteLine($"start1 {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}");
         Async();
         Console.WriteLine($"aaa2 {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}");
     }
     public static async void Async()
     {
         Console.WriteLine($"ddd5 {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}");
         await Task.Run(() =>
         {
             Thread.Sleep(500);
             Console.WriteLine($"bbb3 {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}");
         });
         Console.WriteLine($"ccc4 {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}");
     }
 }

使用Ilspy反編譯以后

看到IL反匯編出來的代碼，我們可以知道:

實例化狀態機
把狀態機實例交給一個build去執行
整理線程的上下文
stateMachine.MoveNext(); 調用MoveNext方法
MoveNext如何執行：先獲取一個狀態 ---繼續往后執行
如果有異常---一拋出異常--把狀態重置為-2
如果沒有異常，把狀態重置重置為-2
SetResult();---把結果包裹成一個Tsak

Winform中使用async/await

這里創建一個winform的程序并實現了2個按鈕

同步按鈕得代碼：

 private void btnSync_Click(object sender, EventArgs e)
 {
     Debug.WriteLine($"**********************************btnSync_Click******************************************");
     Debug.WriteLine($"This is btnSync_Click Start,ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
     var task = this.CalculationAsync(1_000_000);           
   
     long lResult = task.Result;      

     Debug.WriteLine($"This is btnSync_Click   End,ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");

     this.textSync.Text = lResult.ToString();
 }

異步按鈕得代碼：

 /// <summary>
 ///異步方法： 正常執行
 /// </summary>
 /// <param name="sender"></param>
 /// <param name="e"></param>
 private async void btnAsync_Click(object sender, EventArgs e)
 {
     Debug.WriteLine($"**********************************btnAsync_Click******************************************");
     Debug.WriteLine($"This is btnAsync_Click Start,ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");

     long lResult = await this.CalculationAsync(1_000_000);

     Debug.WriteLine($"This is btnAsync_Click   End,ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");

     this.textAsyncResult.Text = lResult.ToString();
  
 }

對應計算得代碼:

 private async Task<long> CalculationAsync(long total)
 {
     var task = await Task.Run(() =>
       {
           Debug.WriteLine($"This is CalculationAsync Start,ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
           long lResult = 0;
           for (int i = 0; i < total; i++)
           {
               lResult += i;
           }
           Debug.WriteLine($"This is CalculationAsync   End,ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");

           return lResult;
       });

     return task; 
 }

當點擊同步按鈕得時候就會遇到一個問題，程序卡死了，為什么會造成這個問題？

主線程要等待 Winform特殊設計:await后面的內容必須由主線程執行；
主線程在這兒也等待著在
主線程無暇分身導致死鎖

更改控件的值，這里必須是(UI線程)主線程去執行；
每次執行都能成功，說明每次這里都是主線程來執行的；
跟Winform設計有關系；在Winform中，await后面的內容，都會讓主線程來執行；

因此造成了主線程得死鎖。

posted @ 2024-07-25 17:47 飄雨的河閱讀(94) 評論(0) 收藏舉報

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