async / await 示例
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一个简单的 async / await 示例
引言
本文展示了 async / await 调用及其输出，以便于理解。该示例的目的是调用两个函数，每个函数都包含 Task.Delay() 调用。本文将展示如何使用 async/Task 顺序执行这两个调用，同时保持应用程序的响应性。
关于演示应用程序
这是一个 C# 中的窗体应用程序。应用程序左侧有四个按钮。单击它们将执行与该按钮上提及的功能相关的代码。在按钮的右侧有一个文本框，其中显示执行的代码，然后有一个列表框，其中调用的函数打印文本行以演示流程。下面是 UI 的截图，供参考
注意：与本文相关的所有代码都可以在文件 AsyncDemoForm.cs 中找到
async void
async void 是一种“发射后即忘”机制。这非常适合高级别的事件处理程序。
在函数 CallAsyncVoidButton_Click() 中，对两个 async void 函数进行了调用：WriteRandomLine() 和 WriteLine()。
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
WriteRandomLine();
WriteLine();
listBox.Items.Add("------------");
}
listBox.Items.Add("ASYNC VOID BUTTON CLICK FINISHED");
运行示例时，可以观察到对函数 WriteRandomLine() 和 WriteLine() 的调用在命中这些函数内部的 await 时立即返回，因为 WriteRandomLine() 和 WriteLine() 是 async void 函数。一旦控制权返回到 CallAsyncVoidButton_Click() 函数，该函数中的执行将继续。WriteRandomLine() 和 WriteLine() 函数如下所示
private async void WriteRandomLine()
{
Random rand = new Random();
int rand_num = rand.Next(1200, 2000);
// If the value in rand_num is less than 1500, then "Random Line" gets printed
// otherwise "Non-Random Line" gets printed
await Task.Delay(rand_num);
listBox.Items.Add(string.Format("Random Line - delay = {0}ms, Thread Id = {1}", rand_num,
Thread.CurrentThread.ManagedThreadId));
}
private async void WriteLine()
{
await Task.Delay(1500);
listBox.Items.Add("Non-Random Line - delay = 1500ms, Thread Id = " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
async Task
在函数 CallAsyncTaskButton_Click() 中，对两个 async Task 函数进行了调用：WriteRandomLineAsync() 和 WriteLineAsync()。
当在 WriteRandomLineAsync() 内部命中 await 时，控制权返回到 for 循环，因为 WriteRandomLineAsync() 应用了 await 并且由于它返回一个 Task，控制权被赋予 CallAsyncTaskButton_Click() 的调用者。在 WriteRandomLineAsync() 处的 await 完成之前，CallAsyncTaskButton_Click() 中的执行不会进一步进行。一旦 WriteRandomLineAsync() 完成，WriteLineAsync() 就会被调用。这里的流程与 WriteRandomLineAsync() 类似，因为 await 以相同的方式应用。
private async void CallAsyncTaskButton_Click(object sender, EventArgs e)
{
// clear the list before writing
listBox.Items.Clear();
listBox.Items.Add(string.Format("Current Thread Id: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId));
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
// comment the await in below two lines and it would behave the same way as
// when async void button Click() gets called
await WriteRandomLineAsync();
await WriteLineAsync();
listBox.Items.Add("------------");
}
listBox.Items.Add("ASYNC BUTTON CLICK FINISHED");
}
private async Task WriteRandomLineAsync()
{
Random rand = new Random();
int rand_num = rand.Next(1200, 2000);
// If the value in rand_num is less than 1500, then "Random Line" gets printed
// otherwise "Non-Random Line" gets printed
await Task.Delay(rand_num);
listBox.Items.Add(string.Format("Random Line - delay = {0}ms, Thread Id = {1}", rand_num, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId));
}
private async Task WriteLineAsync()
{
await Task.Delay(1500);
listBox.Items.Add("Non-Random Line - delay = 1500ms, Thread Id = " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
在这种情况下，结果会按照调用的顺序打印到列表框中，同时 UI 保持响应。
单击“同步调用”按钮以了解差异，在这种情况下，UI 在所有函数调用完成之前将不会响应。
同步调用
这是正常的同步调用，已添加是为了演示 UI 变得无响应的方式。当此代码执行时，尝试移动窗口周围不会像预期的那样响应。
private void SynchronousCallButton_Click(object sender, EventArgs e)
{
// clear the list before writing
listBox.Items.Clear();
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
SynchronousWait10ms();
SynchronousWait20ms();
listBox.Items.Add("------------");
}
}
private void SynchronousWait10ms()
{
Thread.Sleep(200);
listBox.Items.Add("Wait 10 ms, Thread Id = " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
private void SynchronousWait20ms()
{
Thread.Sleep(300);
listBox.Items.Add("Wait 20 ms, Thread Id = " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
Task.Start
这里调用 Task.Start 来启动将在不同线程上运行的任务。该线程将从线程池中分配。在这里，UI 也是响应的，但它需要为非 CPU 密集型代码提供昂贵的线程资源。
private void TaskStartButton_Click(object sender, EventArgs e)
{
// clear the list before writing
listBox.Items.Clear();
Task demoTask = new Task(DemoTask);
demoTask.Start();
EnableAllButtons();
}
private void DemoTask()
{
try
{
List<Task> tsk1 = new List<Task> ();
List<Task> tsk2 = new List<Task> ();
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
tsk1.Add(new Task(TaskDemoWait100ms));
tsk2.Add(new Task(TaskDemoWaitWait200ms));
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
tsk1[i].Start();
tsk2[i].Start();
tsk2[i].Wait();
listBox.BeginInvoke(new separatorDelegate(() =>
{ listBox.Items.Add("------------"); }));
}
}
catch (Exception ex)
{
string msg = ex.Message;
}
}
delegate void taskdelegate(int threadId);
delegate void separatorDelegate();
private void TaskDemoWait100ms()
{
Thread.Sleep(100);
object[] param = new object[1];
param[0] = (object)Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
listBox.BeginInvoke(new taskdelegate((int threadId) =>
{ listBox.Items.Add("Wait 100 ms, Thread Id = " + threadId); }), param);
}
private void TaskDemoWaitWait200ms()
{
Thread.Sleep(200);
object[] param = new object[1];
param[0] = (object)Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
listBox.BeginInvoke(new taskdelegate((int threadId) =>
{ listBox.Items.Add("Wait 200 ms, Thread Id = " + threadId); }), param);
}
环境
在 Visual Studio 2013 中开发，并在 Windows 8.1 with update 2 上进行了测试。
一些有趣的链接
https://codeproject.org.cn/Articles/127291/C-vNext-New-Asynchronous-Pattern
http://www.jaylee.org/post/2012/07/08/c-sharp-async-tips-and-tricks-part-2-async-void.aspx)