新普京娱乐平台异步的社会风气

【转】C#异步的社会风气【下】

 

接上篇:《C#异步的社会风气【上】

上篇首要深入分析了async\await在此以前的部分异步方式,明天说异步的第一是指C#5的async\await异步。在此为了有利于的发布,我们称async\await此前的异步为“旧异步”,async\await为“新异步”。

新异步的使用

唯其如此说新异步的选拔太简单(借使仅仅只是说选拔)

方法加上async修饰符,然后利用await关键字实践异步方法,就可以。对就是那样总结。像使用同步方法逻辑同样使用异步。

 public async Task<int> Test()
 {
     var num1 = await GetNumber(1);
     var num2 = await GetNumber(num1);
     var task =  GetNumber(num2);
     //或者
     var num3 = await task;
     return num1 + num2 + num3;
 }

新异步的优势

从前已经有了多样异步方式,为何还要引进和学习新的async\await异步呢?当然它必然是有其非常的优势。

大家分五个地方来解析:WinForm、WPF等单线程UI程序和Web后台服务程序。

对于WinForm、WPF等单线程UI程序

代码1(旧异步)

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var request = WebRequest.Create("https://github.com/");
    request.BeginGetResponse(new AsyncCallback(t =>
    {
        //(1)处理请求结果的逻辑必须写这里
        label1.Invoke((Action)(() => { label1.Text = "[旧异步]执行完毕!"; }));//(2)这里跨线程访问UI需要做处理      
    }), null);
}

代码2(同步)

private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
{
    HttpClient http = new HttpClient();
    var htmlStr = http.GetStringAsync("https://github.com/").Result;
    //(1)处理请求结果的逻辑可以写这里
    label1.Text = "[同步]执行完毕!";//(2)不在需要做跨线程UI处理了
}

代码3(新异步)

 private async void button2_Click(object sender, EventArgs e)
 {
     HttpClient http = new HttpClient();
     var htmlStr = await http.GetStringAsync("https://github.com/");
     //(1)处理请求结果的逻辑可以写这里
     label1.Text = "[新异步]执行完毕!";//(2)不在需要做跨线程UI处理了
 }

新异步的优势:

  • 从未有过了烦人的回调解和管理理
  • 不会像一道代码同样阻塞UI界面(形成假死)
  • 不在像旧异步管理后访问UI不在须求做跨线程管理
  • 像使用同步代码同样选用异步(超清晰的逻辑)

 是的,说得再多还不及看看实效图来得实际:(新旧异步UI线程未有阻塞,同步阻塞了UI线程)

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【思虑】:旧的异步形式是开启了多个新的线程去实施,不会阻塞UI线程。那一点很好精通。不过,新的异步看上去和协同不一致比异常的小,为何也不会卡住分界面呢?

【原因】:新异步,在推行await表明式前都以行使UI线程,await表达式后会启用新的线程去实施异步,直到异步试行到位并再次来到结果,然后再回来UI线程(听别人说使用了SynchronizationContext;k(SolutionItemsProject);k(TargetFrameworkMoniker-.NETFramework,Version%3Dv4.5.2);k(DevLang-csharp)&rd=true))。所以,await是绝非阻塞UI线程的,也就不会变成分界面的假死。

【注意】:大家在演示同步代码的时候使用了Result。然,在UI单线程程序中动用Result来使异步代码当二只代码应用是一件很危急的事(起码对于不太领悟新异步的同班来讲是这么)。至于实际原因稍候再剖析(哎哎,别跑啊)。

对于Web后台服务程序

只怕对于后台程序的熏陶未有单线程程序那么直观,但其市场总值也是充裕大的。且大多少人对新异步存在误会。

【误解】:新异步能够荣升Web程序的性质。

【正解】:异步不会晋级单次诉求结果的时日,可是能够增加Web程序的吞吐量。

1、为啥不会进级单次央浼结果的小运?

实在大家从下边示例代码(即便是UI程序的代码)也能够观望。

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2、为何能够增加Web程序的吞吐量?

那什么是吞吐量呢,相当于本来只好12位还要做客的网址今后得以二十私家相同的时间做客了。也等于常说的并发量。

要么用地点的代码来疏解。[代码2]
阻塞了UI线程等待伏乞结果,所以UI线程被占用新普京娱乐平台,,而[代码3]运用了新的线程央求,所以UI线程未有被占用,而能够继续响应UI分界面。

那难点来了,大家的Web程序原始正是四线程的,且web线程都以跑的线程池线程(使用线程池线程是为着制止不断制造、销毁线程所造成的财富资金财产浪费),而线程池线程可使用线程数量是早晚的,固然能够设置,但它照旧会在早晚限制内。如此一来,我们web线程是可贵的(物以稀为贵),不可能滥用。用完了,那么别的用户恳求的时候就不或许管理直接503了。

这怎么着算是滥用呢?举个例子:文件读取、U本田UR-VL乞求、数据库访问等IO央求。假若用web线程来做那个耗费时间的IO操作那么就可以阻塞web线程,而web线程阻塞得多了web线程池线程就非常不够用了。也就高达了web程序最大访问数。

那儿大家的新异步突兀而起,解放了这些原来处理IO诉求而堵塞的web线程(想偷懒?没门,干活了。)。通过异步情势选择相对廉价的线程(非web线程池线程)来拍卖IO操作,那样web线程池线程就足以解放出来管理越多的央求了。

不信?上边我们来测试下:

【测试步骤】:

1、新建一个web api项目 

2、新建三个数码访问类,分别提供联合、异步方法(在措施逻辑实施前后读取时间、线程id、web线程池线程使用数)

public class GetDataHelper
{
    /// <summary>
    /// 同步方法获取数据
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public string GetData()
    {
        var beginInfo = GetBeginThreadInfo();
        using (HttpClient http = new HttpClient())
        {
            http.GetStringAsync("https://github.com/").Wait();//注意:这里是同步阻塞
        }
        return beginInfo + GetEndThreadInfo();
    }

    /// <summary>
    /// 异步方法获取数据
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public async Task<string> GetDataAsync()
    {
        var beginInfo = GetBeginThreadInfo();
        using (HttpClient http = new HttpClient())
        {
            await http.GetStringAsync("https://github.com/");//注意:这里是异步等待
        }
        return beginInfo + GetEndThreadInfo();
    }

    public string GetBeginThreadInfo()
    {
        int t1, t2, t3;
        ThreadPool.GetAvailableThreads(out t1, out t3);
        ThreadPool.GetMaxThreads(out t2, out t3);
        return string.Format("开始:{0:mm:ss,ffff} 线程Id:{1} Web线程数:{2}",
                                DateTime.Now,
                                Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,                                  
                                t2 - t1);
    }

    public string GetEndThreadInfo()
    {
        int t1, t2, t3;
        ThreadPool.GetAvailableThreads(out t1, out t3);
        ThreadPool.GetMaxThreads(out t2, out t3);
        return string.Format(" 结束:{0:mm:ss,ffff} 线程Id:{1} Web线程数:{2}",
                                DateTime.Now,
                                Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,
                                t2 - t1);
    }
}

3、新建一个web api调节器

[HttpGet]
public async Task<string> Get(string str)
{
    GetDataHelper sqlHelper = new GetDataHelper();
    switch (str)
    {
        case "异步处理"://
            return await sqlHelper.GetDataAsync();
        case "同步处理"://
            return sqlHelper.GetData();
    }
    return "参数不正确";           
}       

4、公布web
api程序,计划到地面iis(一同链接http://localhost:803/api/Home?str=同步处理 
异步链接http://localhost:803/api/Home?str=异步处理

5、接着上边的winform程序里面测试央求:(同时提倡十三个央浼)

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private void button6_Click(object sender, EventArgs e)
{
    textBox1.Text = "";
    label1.Text = "";
    Task.Run(() =>
    {
        TestResultUrl("http://localhost:803/api/Home?str=同步处理");
    });
}

private void button5_Click(object sender, EventArgs e)
{
    textBox1.Text = "";
    label1.Text = "";
    Task.Run(() =>
    {
        TestResultUrl("http://localhost:803/api/Home?str=异步处理");
    });
}

public void TestResultUrl(string url)
{
    int resultEnd = 0;
    HttpClient http = new HttpClient();

    int number = 10;
    for (int i = 0; i < number; i++)
    {
        new Thread(async () =>
        {
            var resultStr = await http.GetStringAsync(url);
            label1.Invoke((Action)(() =>
            {
                textBox1.AppendText(resultStr.Replace(" ", "\r\t") + "\r\n");
                if (++resultEnd >= number)
                {
                    label1.Text = "全部执行完毕";
                }
            }));

        }).Start();
    }
}

View Code

6、重启iis,并用浏览器访问一遍要央浼的链接地址(预热)

7、运维winform程序,点击“访问同步达成的Web”:

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8、重复6,然后再度起动winform程序点击“访问异步落成的Web”

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观望那一个多少有哪些感想?

多少和大家前边的【正解】完全契合。仔细察看,每一种单次央浼用时基本上相差十分的小。
可是步骤7″同步达成”最高投入web线程数是10,而步骤8“异步完成”最高投入web线程数是3。

也正是说“异步完成”使用越来越少的web线程完毕了同等的乞请数量,如此一来大家就有越来越多剩余的web线程去管理越来越多用户发起的乞请。

随即我们还发现一块达成央求前后的线程ID是同等的,而异步完毕内外线程ID不必然一致。再度证实推行await异步前释放了主线程。

【结论】:

  • 动用新异步能够升官Web服务程序的吞吐量
  • 对此客户端的话,web服务的异步并不会提升客户端的单次访问速度。
  • 推行新异步前会放出web线程,而等待异步推行到位后又回到了web线程上。从而加强web线程的利用率。

【图解】:

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Result的死锁陷阱

咱俩在分析UI单线程程序的时候说过,要慎用异步的Result属性。上面我们来分析:

private void button4_Click(object sender, EventArgs e)
{
    label1.Text = GetUlrString("https://github.com/").Result;
}

public async Task<string> GetUlrString(string url)
{
    using (HttpClient http = new HttpClient())
    {
        return await http.GetStringAsync(url);
    }
}

代码 GetUlrString(“https://github.com/").Result 的Result属性会阻塞(占用)UI线程,而进行到GetUlrString方法的
await异步的时候又要释放UI线程。此时争辩就来了,由于线程资源的并吞导致死锁。

且Result属性和.Wait()方法一致会卡住线程。此等难点在Web服务程序里面同样存在。(分裂:UI单次线程程序和web服务程序都会自由主线程,差别的是Web服务线程不一定会重返原本的主线程,而UI程序一定会回来原先的UI线程)

我们日前说过,.net为何会那样智能的机动释放主线程然后等待异步实行完成后又回去主线程是因为SynchronizationContext;k(SolutionItemsProject);k(TargetFrameworkMoniker-.NETFramework,Version%3Dv4.5.2);k(DevLang-csharp)&rd=true)的功劳。

但那边有个不等,这正是调控台程序里面是一向不SynchronizationContext;k(SolutionItemsProject);k(TargetFrameworkMoniker-.NETFramework,Version%3Dv4.5.2);k(DevLang-csharp)&rd=true)的。所以这段代码放在调节台里面运维是从未难点的。

static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    GetUlrString("https://github.com/").Wait();
    Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Console.ReadKey();
}

public async static Task<string> GetUlrString(string url)
{
    using (HttpClient http = new HttpClient())
    {
        Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        return await http.GetStringAsync(url);
    }
}

打字与印刷出来的都是同二个线程ID

使用AsyncHelper在联合代码里面调用异步

但只是,可可是,大家必须在共同方法里面施行异步怎办?办法确定是一些

咱俩先是定义几个AsyncHelper静态类:

static class AsyncHelper
{
    private static readonly TaskFactory _myTaskFactory = new TaskFactory(CancellationToken.None,
        TaskCreationOptions.None, TaskContinuationOptions.None, TaskScheduler.Default);

    public static TResult RunSync<TResult>(Func<Task<TResult>> func)
    {
        return _myTaskFactory.StartNew(func).Unwrap().GetAwaiter().GetResult();
    }

    public static void RunSync(Func<Task> func)
    {
        _myTaskFactory.StartNew(func).Unwrap().GetAwaiter().GetResult();
    }
}

下一场调用异步:

private void button7_Click(object sender, EventArgs e)
{
    label1.Text = AsyncHelper.RunSync(() => GetUlrString("https://github.com/"));
}

那般就不会死锁了。

ConfigureAwait

除了那些之外AsyncHelper我们仍是能够动用Task的ConfigureAwait方法来幸免死锁

private void button7_Click(object sender, EventArgs e)
{
    label1.Text = GetUlrString("https://github.com/").Result;
}

public async Task<string> GetUlrString(string url)
{
    using (HttpClient http = new HttpClient())
    {
        return await http.GetStringAsync(url).ConfigureAwait(false);
    }
}

ConfigureAwait的成效:使方今async方法的await后续操作无需还原到主线程(不须求保存线程上下文)。

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不行处理

关于新异步里面抛出相当的不错姿势。大家先来看上面一段代码:

private async void button8_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Task<string> task = GetUlrStringErr(null);
    Thread.Sleep(1000);//一段逻辑。。。。
    textBox1.Text = await task;
}

public async Task<string> GetUlrStringErr(string url)
{
    if (string.IsNullOrWhiteSpace(url))
    {
        throw new Exception("url不能为空");
    }
    using (HttpClient http = new HttpClient())
    {
        return await http.GetStringAsync(url);
    }
}

调弄整理实行施行流程:

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在实施完118行的时候竟然未有把极其抛出来?那不是逆天了呢。非得在等候await施行的时候才报错,鲜明119行的逻辑实行是从未什么样含义的。让我们把特别提前抛出:

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领取二个艺术来做表明,那样就能够即时的抛出分外了。有意中人会说那样的太坑爹了啊,二个认证还非得其它写个章程。接下来大家提供二个尚未如此坑爹的方法:

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在异步函数里面用无名氏异步函数进行打包,一样能够兑现即时验证。

认为也不及前种方法好多少…可是能咋做吧。

异步的落到实处

地点轻便解析了新异步工夫和总体性。接下来让大家后续揭秘异步的原形,神秘的外衣上边究竟是怎么落到实处的。

先是大家编辑三个用来反编写翻译的演示:

class MyAsyncTest
{
    public async Task<string> GetUrlStringAsync(HttpClient http, string url, int time)
    {
        await Task.Delay(time);
        return await http.GetStringAsync(url);
    }
}

反编写翻译代码:

点击看大图

为了方便阅读,大家把编写翻译器自动命名的门类重命名。

 GetUrlStringAsync 方法成为了这样姿首:

public Task<string> GetUrlStringAsync(HttpClient http, string url, int time)
{
    GetUrlStringAsyncdStateMachine stateMachine = new GetUrlStringAsyncdStateMachine()
    {
        _this = this,
        http = http,
        url = url,
        time = time,
        _builder = AsyncTaskMethodBuilder<string>.Create(),
        _state = -1
    };
    stateMachine._builder.Start(ref stateMachine);
    return stateMachine._builder.Task;
}

措施具名完全一致,只是当中的剧情形成了一个景况机 GetUrlStringAsyncdStateMachine
 的调用。此状态机正是编写翻译器自动创制的。下边来探视神秘的状态机是何等鬼:

private sealed class GetUrlStringAsyncdStateMachine : IAsyncStateMachine
{
    public int _state;
    public MyAsyncTest _this;
    private string _str1;
    public AsyncTaskMethodBuilder<string> _builder;
    private TaskAwaiter taskAwaiter1;
    private TaskAwaiter<string> taskAwaiter2;

    //异步方法的三个形参都到这里来了
    public HttpClient http;
    public int time;
    public string url;

    private void MoveNext()
    {
        string str;
        int num = this._state;
        try
        {
            TaskAwaiter awaiter;
            MyAsyncTest.GetUrlStringAsyncdStateMachine d__;
            string str2;
            switch (num)
            {
                case 0:
                    break;

                case 1:
                    goto Label_00CD;

                default:
                    //这里是异步方法 await Task.Delay(time);的具体实现
                    awaiter = Task.Delay(this.time).GetAwaiter();
                    if (awaiter.IsCompleted)
                    {
                        goto Label_0077;
                    }
                    this._state = num = 0;
                    this.taskAwaiter1 = awaiter;
                    d__ = this;
                    this._builder.AwaitUnsafeOnCompleted<TaskAwaiter, MyAsyncTest.GetUrlStringAsyncdStateMachine>(ref awaiter, ref d__);
                    return;
            }
            awaiter = this.taskAwaiter1;
            this.taskAwaiter1 = new TaskAwaiter();
            this._state = num = -1;
        Label_0077:
            awaiter.GetResult();
            awaiter = new TaskAwaiter();
            //这里是异步方法await http.GetStringAsync(url);的具体实现
            TaskAwaiter<string> awaiter2 = this.http.GetStringAsync(this.url).GetAwaiter();
            if (awaiter2.IsCompleted)
            {
                goto Label_00EA;
            }
            this._state = num = 1;
            this.taskAwaiter2 = awaiter2;
            d__ = this;
            this._builder.AwaitUnsafeOnCompleted<TaskAwaiter<string>, MyAsyncTest.GetUrlStringAsyncdStateMachine>(ref awaiter2, ref d__);
            return;
        Label_00CD:
            awaiter2 = this.taskAwaiter2;
            this.taskAwaiter2 = new TaskAwaiter<string>();
            this._state = num = -1;
        Label_00EA:
            str2 = awaiter2.GetResult();
            awaiter2 = new TaskAwaiter<string>();
            this._str1 = str2;
            str = this._str1;
        }
        catch (Exception exception)
        {
            this._state = -2;
            this._builder.SetException(exception);
            return;
        }
        this._state = -2;
        this._builder.SetResult(str);
    }

    [DebuggerHidden]
    private void SetStateMachine(IAsyncStateMachine stateMachine)
    {
    }

}

由此可见四个异步等待推行的时候便是在相连调用状态机中的MoveNext()方法。经验来至大家事先分析过的IEumerable,但是后天的那一个显然复杂度要高于从前的这个。猜想是这么,大家依然来验证下实际:

在初阶方法 GetUrlStringAsync 第一次运营状态机 stateMachine._builder.Start(ref stateMachine); 

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 确实是调用了 MoveNext 。因为_state的初始值是-1,所以进行到了下面包车型地铁任务:

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绕了一圈又赶回了 MoveNext 。因而,大家得以现象成多少个异步调用正是在不停施行MoveNext直到结束。

说了这么久有何样意思呢,就像是忘记了大家的指标是要经过在此之前编写的测试代码来剖判异步的奉行逻辑的。

双重贴出在此之前的测试代码,以防忘记了。

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反编写翻译后代码试行逻辑图:

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本来那只是大概一点都不小的实行流程,但也会有 awaiter.伊斯科mpleted 为 true 的景观。其余只怕的留着我们温馨去雕饰吧。 

 

正文已联手至索引目录:《C#基础知识加强

本文demo:https://github.com/zhaopeiym/BlogDemoCode

 

【推荐】

http://www.cnblogs.com/wisdomqq/archive/2012/03/29/2417723.html

 

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