https://www.cnblogs.com/yaopengfei/p/9249390.html
① 傳統的同步方式:
public class HttpService { /// <summary> /// 後臺跨域請求發送代碼 /// </summary> /// <param name="url">eg:http://ac.guojin.org/jeesite/regist/saveAppAgentAccount </param> ///<param name="postData"></param> /// 參數格式(手拼Json) string postData = "{\"name\":\"" + vip.comName + "\",\"shortName\":\"" + vip.shortName + + "\"}"; /// <returns></returns> public static string PostData(string postData, string url) { HttpWebRequest req = (HttpWebRequest)WebRequest.Create(url);//後臺請求頁面 Encoding encoding = Encoding.GetEncoding("utf-8");//注意頁面的編碼,否則會出現亂碼 byte[] requestBytes = encoding.GetBytes(postData); req.Method = "POST"; req.ContentType = "application/json"; req.ContentLength = requestBytes.Length; Stream requestStream = req.GetRequestStream(); requestStream.Write(requestBytes, 0, requestBytes.Length); requestStream.Close(); HttpWebResponse res = (HttpWebResponse)req.GetResponse(); StreamReader sr = new StreamReader(res.GetResponseStream(), System.Text.Encoding.GetEncoding("utf-8")); string backstr = sr.ReadToEnd();//可以讀取到從頁面返回的結果,以數據流的形式。 sr.Close(); res.Close(); return backstr; }
/// <summary> /// 耗時方法 耗時3s /// </summary> /// <returns></returns> public ActionResult GetMsg1() { Thread.Sleep(3000); return Content("GetMsg1"); } /// <summary> /// 耗時方法 耗時5s /// </summary> /// <returns></returns> public ActionResult GetMsg2() { Thread.Sleep(5000); return Content("GetMsg2"); }
#region 案例1(傳統同步方式 耗時8s左右) { Stopwatch watch = Stopwatch.StartNew(); Console.WriteLine("開始執行"); string t1 = HttpService.PostData("", "http://localhost:2788/Home/GetMsg1"); string t2 = HttpService.PostData("", "http://localhost:2788/Home/GetMsg2"); Console.WriteLine("我是主業務"); Console.WriteLine($"{t1},{t2}"); watch.Stop(); Console.WriteLine($"耗時:{watch.ElapsedMilliseconds}"); } #endregion
這樣的耗時就會是3+5=8s
② 開啓新線程分別執行兩個耗時操作
需要的時間大約爲:Max(3s,5s) = 5s ,如下面【案例2】
#region 案例2(開啓新線程分別執行兩個耗時操作 耗時5s左右) { Stopwatch watch = Stopwatch.StartNew(); Console.WriteLine("開始執行"); var task1 = Task.Run(() => { return HttpService.PostData("", "http://localhost:2788/Home/GetMsg1"); }); var task2 = Task.Run(() => { return HttpService.PostData("", "http://localhost:2788/Home/GetMsg2"); }); Console.WriteLine("我是主業務"); //主線程進行等待 Task.WaitAll(task1, task2); Console.WriteLine($"{task1.Result},{task2.Result}"); watch.Stop(); Console.WriteLine($"耗時:{watch.ElapsedMilliseconds}"); } #endregion
既然②方式可以解決同步方法串行耗時間的問題,但這種方式存在一個弊端,一個業務中存在多個線程,且需要對線程進行管理,相對麻煩,從而引出了異步方法。
③ 使用系統類庫自帶的異步方法
#region 案例3(使用系統類庫自帶的異步方法 耗時5s左右) { Stopwatch watch = Stopwatch.StartNew(); HttpClient http = new HttpClient(); var httpContent = new StringContent("", Encoding.UTF8, "application/json"); Console.WriteLine("開始執行"); //執行業務 var r1 = http.PostAsync("http://localhost:2788/Home/GetMsg1", httpContent); var r2 = http.PostAsync("http://localhost:2788/Home/GetMsg2", httpContent); Console.WriteLine("我是主業務"); //通過異步方法的結果.Result可以是異步方法執行完的結果 Console.WriteLine(r1.Result.Content.ReadAsStringAsync().Result); Console.WriteLine(r2.Result.Content.ReadAsStringAsync().Result); watch.Stop(); Console.WriteLine($"耗時:{watch.ElapsedMilliseconds}"); } #endregion
二. 利用async和await封裝異步方法
① async和await關鍵字是C# 5.0時代引入的,它是一種異步編程模型
②它們本身並不創建新線程,但是可以在自行封裝的async中利用ask.Run開啓新線程
③利用async關鍵字封裝的方法中如果全部都是一些串行業務,且不用await關鍵字,那麼即使使用async封裝,也並沒什麼用,起不到異步方法的作用
//利用async封裝同步業務的方法 private static async Task<string> NewMethod5Async() { Thread.Sleep(3000); //其它同步業務 return "Msg1"; } private static async Task<string> NewMethod6Async() { Thread.Sleep(5000); //其它同步業務 return "Msg2"; }
#region 案例4(async關鍵字封裝的方法中如果寫全部都是一些串行業務 耗時8s左右) { Stopwatch watch = Stopwatch.StartNew(); Console.WriteLine("開始執行"); Task<string> t1 = NewMethod5Async(); Task<string> t2 = NewMethod6Async(); Console.WriteLine("我是主業務"); Console.WriteLine($"{t1.Result},{t2.Result}"); watch.Stop(); Console.WriteLine($"耗時:{watch.ElapsedMilliseconds}"); } #endregion
從上面③中可以得出一個結論,async中必須要有await運算符才能起到異步方法的作用,且await 運算符只能加在 系統類庫默認提供的異步方法或者新線程(如:Task.Run)前面
// 將系統類庫提供的異步方法利用async封裝起來 private static async Task<String> NewMethod1Async() { HttpClient http = new HttpClient(); var httpContent = new StringContent("", Encoding.UTF8, "application/json"); //執行業務 var r1 = await http.PostAsync("http://localhost:2788/Home/GetMsg1", httpContent); return r1.Content.ReadAsStringAsync().Result; } private static async Task<String> NewMethod2Async() { HttpClient http = new HttpClient(); var httpContent = new StringContent("", Encoding.UTF8, "application/json"); //執行業務 var r1 = await http.PostAsync("http://localhost:2788/Home/GetMsg2", httpContent); return r1.Content.ReadAsStringAsync().Result; } //將await關鍵字加在新線程的前面 private static async Task<string> NewMethod3Async() { var msg = await Task.Run(() => { return HttpService.PostData("", "http://localhost:2788/Home/GetMsg1"); }); return msg; } private static async Task<string> NewMethod4Async() { var msg = await Task.Run(() => { return HttpService.PostData("", "http://localhost:2788/Home/GetMsg2"); }); return msg; }
#region 案例5(將系統類庫提供的異步方法利用async封裝起來 耗時5s左右) //並且先輸出“我是主業務”,證明t1和t2是並行執行的,且不阻礙主業務 { Stopwatch watch = Stopwatch.StartNew(); Console.WriteLine("開始執行"); Task<string> t1 = NewMethod1Async(); Task<string> t2 = NewMethod2Async(); Console.WriteLine("我是主業務"); Console.WriteLine($"{t1.Result},{t2.Result}"); watch.Stop(); Console.WriteLine($"耗時:{watch.ElapsedMilliseconds}"); } #endregion
2 幾個規則和約定
① async封裝的方法中,可以有多個await ,這裏的await代表等待該行代碼執行完畢
② 我們通常自己封裝的方法也要以Async結尾,方便識別
③ 異步返回類型主要有三種:Task<T> 、Task、Void
3 測試得出其他幾個結論
① 如果async封裝的異步方法裏既有同步業務又有異步業務,name同步犯法的那部分的時間在調用的時候是會阻塞主線程額的,即主線程要等待這部分同步業務執行完才能往下執行。
//同步耗時操作和異步方法同時封裝 private static async Task<String> NewMethod7Async() { //調用異步方法之前還有一個耗時操作 Thread.Sleep(2000); //下面的操作耗時3s HttpClient http = new HttpClient(); var httpContent = new StringContent("", Encoding.UTF8, "application/json"); //執行業務 var r1 = await http.PostAsync("http://localhost:2788/Home/GetMsg1", httpContent); return r1.Content.ReadAsStringAsync().Result; } private static async Task<String> NewMethod8Async() { //調用異步方法之前還有一個耗時操作 Thread.Sleep(2000); //下面的操作耗時5s HttpClient http = new HttpClient(); var httpContent = new StringContent("", Encoding.UTF8, "application/json"); //執行業務 var r1 = await http.PostAsync("http://localhost:2788/Home/GetMsg2", httpContent); return r1.Content.ReadAsStringAsync().Result; }
#region 案例7(既有普通的耗時操作,也有系統本身的異步方法,耗時9s左右) //且大約4s後才能輸出 “我是主業務”,證明同步操作Thread.Sleep(2000); 阻塞主線程 { Stopwatch watch = Stopwatch.StartNew(); Console.WriteLine("開始執行"); Task<string> t1 = NewMethod7Async(); Task<string> t2 = NewMethod8Async(); Console.WriteLine("我是主業務"); Console.WriteLine($"{t1.Result},{t2.Result}"); watch.Stop(); Console.WriteLine($"耗時:{watch.ElapsedMilliseconds}"); } #endregion
② 如果封裝的異步方法中存在等待的問題,而且不能阻塞主線程(不能用Thread.Sleep) , 這個時候可以用Task.Delay,並在前面加await關鍵字 耗時:Max(2+3 , 5+2)=7s
//利用Task.Delay(2000);等待 private static async Task<String> NewMethod11Async() { //調用異步方法之前需要等待2s await Task.Delay(2000); //下面的操作耗時3s HttpClient http = new HttpClient(); var httpContent = new StringContent("", Encoding.UTF8, "application/json"); //執行業務 var r1 = await http.PostAsync("http://localhost:2788/Home/GetMsg1", httpContent); return r1.Content.ReadAsStringAsync().Result; } private static async Task<String> NewMethod12Async() { //調用異步方法之前需要等待2s await Task.Delay(2000); //下面的操作耗時5s HttpClient http = new HttpClient(); var httpContent = new StringContent("", Encoding.UTF8, "application/json"); //執行業務 var r1 = await http.PostAsync("http://localhost:2788/Home/GetMsg2", httpContent); return r1.Content.ReadAsStringAsync().Result; }
#region 案例8(利用Task.Delay執行異步方法的等待操作) //結果是7s,且馬上輸出“我是主業務”,說明Task.Delay(),不阻塞主線程。 { Stopwatch watch = Stopwatch.StartNew(); Console.WriteLine("開始執行"); Task<string> t1 = NewMethod11Async(); Task<string> t2 = NewMethod12Async(); Console.WriteLine("我是主業務"); Console.WriteLine($"{t1.Result},{t2.Result}"); watch.Stop(); Console.WriteLine($"耗時:{watch.ElapsedMilliseconds}"); } #endregion
三. 異步方法返回類型
1. Task<T>,處理含有返回值額異步方法,通過.Result等待異步方法執行完,且獲取到返回值。
2. Task:調用方法不需要從異步方法中取返回值,但是希望檢查異步方法的狀態,那麼可以選擇可以返回Task類型的對象。不過,就算異步方法中含return語句,也不會返回任何東西
//返回值爲Task的方法 private static async Task NewMethod9Async() { //下面的操作耗時3s HttpClient http = new HttpClient(); var httpContent = new StringContent("", Encoding.UTF8, "application/json"); //執行業務 var r1 = await http.PostAsync("http://localhost:2788/Home/GetMsg1", httpContent); Console.WriteLine("NewMethod9Async執行完成"); }
#region 案例9(返回值爲Task的異步方法) //結果是5s,說明異步方法和主線程的同步方法 在並行執行 { Stopwatch watch = Stopwatch.StartNew(); Console.WriteLine("開始執行"); Task t = NewMethod9Async(); Console.WriteLine($"{nameof(t.Status)}: {t.Status}"); //任務狀態 Console.WriteLine($"{nameof(t.IsCompleted)}: {t.IsCompleted}"); //任務完成狀態標識 Console.WriteLine($"{nameof(t.IsFaulted)}: {t.IsFaulted}"); //任務是否有未處理的異常標識 //執行其他耗時操作,與此同時NewMethod9Async也在工作 Thread.Sleep(5000); Console.WriteLine("我是主業務"); t.Wait(); Console.WriteLine($"{nameof(t.Status)}: {t.Status}"); //任務狀態 Console.WriteLine($"{nameof(t.IsCompleted)}: {t.IsCompleted}"); //任務完成狀態標識 Console.WriteLine($"{nameof(t.IsFaulted)}: {t.IsFaulted}"); //任務是否有未處理的異常標識 Console.WriteLine($"所有業務執行完成了"); watch.Stop(); Console.WriteLine($"耗時:{watch.ElapsedMilliseconds}"); } #endregion
PS:對於Task返回值的異步方法,可以調用Wait(),等 待該異步方法執行完,他和await不同,await必須出現在async關鍵字封裝的方法中。
3.void :調用異步執行方法,不需要做任何交互
//返回值是Void的方法 private static async void NewMethod10Async() { //下面的操作耗時5s HttpClient http = new HttpClient(); var httpContent = new StringContent("", Encoding.UTF8, "application/json"); //執行業務,假設這裏主需要請求,不需要做任何交互 var r1 = await http.PostAsync("http://localhost:2788/Home/GetMsg1", httpContent); Console.WriteLine("NewMethod10Async執行完成"); }
#region 案例10(返回值爲Void的異步方法) //結果是5s,說明異步方法和主線程的同步方法 在並行執行 { Stopwatch watch = Stopwatch.StartNew(); Console.WriteLine("開始執行"); NewMethod10Async(); //執行其他耗時操作,與此同時NewMethod9Async也在工作 Thread.Sleep(5000); Console.WriteLine("我是主業務"); Console.WriteLine($"所有業務執行完成了"); watch.Stop(); Console.WriteLine($"耗時:{watch.ElapsedMilliseconds}"); } #endregion
四. 幾個結論
1.異步方法到底開不開起新線程?
異步和等待關鍵字不會導致其他線程創建,因爲異步方法本身不會運行線程,異步方法不需要多線程。只有+當方法處於活動狀態,則方法在當前同步上下文中運行並使用在線程的時間。可以使用Task.Run移動CPU工作移到後臺線程,但是,後臺線程不利於等待結果變得可用處理
2 async 和await是一種異步編程模型,它本身並不能開啓新線程,多用於將一些非阻止API或者開啓新線程的操作封裝起來,使其調用的時候像同步方法一樣使用。