这是学习异步编程的入门篇。
涉及 C# 5.0 引入的 async/await,但在控制台输出示例时经常会采用 C# 6.0 的 $”” 来拼接字符串,相当于string.Format() 方法。
目录
一、What’s 异步? 启动程序时,系统会在内存中创建一个新的进程。进程是构成运行程序资源的集合。
在进程内部,有称为线程的内核对象,它代表的是真正的执行程序。系统会在 Main 方法的第一行语句就开始线程的执行。
线程:
①默认情况,一个进程只包含一个线程,从程序的开始到执行结束;
②线程可以派生自其它线程,所以一个进程可以包含不同状态的多个线程,来执行程序的不同部分;
③一个进程中的多个线程,将共享该进程的资源;
④系统为处理器执行所规划的单元是线程,而非进程。
一般来说我们写的控制台程序都只使用了一个线程,从第一条语句按顺序执行到最后一条。但在很多的情况下,这种简单的模型会在性能或用户体验上不好。
例如:服务器要同时处理来自多个客户端程序的请求,又要等待数据库和其它设备的响应,这将严重影响性能。程序不应该将时间浪费在响应上,而要在等待的同时执行其它任务!
现在我们开始进入异步编程。在异步程序中,代码不需要按照编写时的顺序执行。这时我们需要用到 C# 5.0 引入的 async/await 来构建异步方法。
我们先看一下不用异步的示例:
class Program
{
//创建计时器
private static readonly Stopwatch Watch = new Stopwatch();
private static void Main(string[] args)
{
//启动计时器
Watch.Start();
const string url1 = “http://www.cnblogs.com/”;
const string url2 = “http://www.cnblogs.com/liqingwen/”;
//两次调用 CountCharacters 方法(下载某网站内容,并统计字符的个数)
var result1 = CountCharacters(1, url1);
var result2 = CountCharacters(2, url2);
//三次调用 ExtraOperation 方法(主要是通过拼接字符串达到耗时操作)
for (var i = 0; i < 3; i++)
{
ExtraOperation(i + 1);
}
//控制台输出
Console.WriteLine($”{url1} 的字符个数:{result1}”);
Console.WriteLine($”{url2} 的字符个数:{result2}”);
Console.Read();
}
/// <summary>
/// 统计字符个数
/// </summary>
/// <param name=”id”></param>
/// <param name=”address”></param>
/// <returns></returns>
private static int CountCharacters(int id, string address)
{
var wc = new WebClient();
Console.WriteLine($”开始调用 id = {id}:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms”);
var result = wc.DownloadString(address);
Console.WriteLine($”调用完成 id = {id}:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms”);
return result.Length;
}
/// <summary>
/// 额外操作
/// </summary>
/// <param name=”id”></param>
private static void ExtraOperation(int id)
{
//这里是通过拼接字符串进行一些相对耗时的操作
var s = “”;
for (var i = 0; i < 6000; i++)
{
s += i;
}
Console.WriteLine($”id = {id} 的 ExtraOperation 方法完成:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms”);
}
}
图1-1 运行的效果图,以毫秒(ms)为单位
【备注】一般来说,直接拼接字符串是一种比较耗性能的手段,如果对字符串拼接有性能要求的话应该使用 StringBuilder。
【注意】每次运行的结果可能不同。不管哪次调试,绝大部分时间都浪费前两次调用(CountCharacters 方法),即在等待网站的响应上。
图1-2 根据执行结果所画的时间轴
有人曾幻想着这样提高性能的方法:在调用 A 方法时,不等它执行完,直接执行 B 方法,然后等 A 方法执行完成再处理。
C# 的 async/await 就可以允许我们这么弄。
涉及 C# 5.0 引入的 async/await,但在控制台输出示例时经常会采用 C# 6.0 的 $”” 来拼接字符串,相当于string.Format() 方法。
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一、What’s 异步? 启动程序时,系统会在内存中创建一个新的进程。进程是构成运行程序资源的集合。
在进程内部,有称为线程的内核对象,它代表的是真正的执行程序。系统会在 Main 方法的第一行语句就开始线程的执行。
线程:
①默认情况,一个进程只包含一个线程,从程序的开始到执行结束;
②线程可以派生自其它线程,所以一个进程可以包含不同状态的多个线程,来执行程序的不同部分;
③一个进程中的多个线程,将共享该进程的资源;
④系统为处理器执行所规划的单元是线程,而非进程。
一般来说我们写的控制台程序都只使用了一个线程,从第一条语句按顺序执行到最后一条。但在很多的情况下,这种简单的模型会在性能或用户体验上不好。
例如:服务器要同时处理来自多个客户端程序的请求,又要等待数据库和其它设备的响应,这将严重影响性能。程序不应该将时间浪费在响应上,而要在等待的同时执行其它任务!
现在我们开始进入异步编程。在异步程序中,代码不需要按照编写时的顺序执行。这时我们需要用到 C# 5.0 引入的 async/await 来构建异步方法。
我们先看一下不用异步的示例:
class Program
{
//创建计时器
private static readonly Stopwatch Watch = new Stopwatch();
private static void Main(string[] args)
{
//启动计时器
Watch.Start();
const string url1 = “http://www.cnblogs.com/”;
const string url2 = “http://www.cnblogs.com/liqingwen/”;
//两次调用 CountCharacters 方法(下载某网站内容,并统计字符的个数)
var result1 = CountCharacters(1, url1);
var result2 = CountCharacters(2, url2);
//三次调用 ExtraOperation 方法(主要是通过拼接字符串达到耗时操作)
for (var i = 0; i < 3; i++)
{
ExtraOperation(i + 1);
}
//控制台输出
Console.WriteLine($”{url1} 的字符个数:{result1}”);
Console.WriteLine($”{url2} 的字符个数:{result2}”);
Console.Read();
}
/// <summary>
/// 统计字符个数
/// </summary>
/// <param name=”id”></param>
/// <param name=”address”></param>
/// <returns></returns>
private static int CountCharacters(int id, string address)
{
var wc = new WebClient();
Console.WriteLine($”开始调用 id = {id}:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms”);
var result = wc.DownloadString(address);
Console.WriteLine($”调用完成 id = {id}:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms”);
return result.Length;
}
/// <summary>
/// 额外操作
/// </summary>
/// <param name=”id”></param>
private static void ExtraOperation(int id)
{
//这里是通过拼接字符串进行一些相对耗时的操作
var s = “”;
for (var i = 0; i < 6000; i++)
{
s += i;
}
Console.WriteLine($”id = {id} 的 ExtraOperation 方法完成:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms”);
}
}
图1-1 运行的效果图,以毫秒(ms)为单位
【备注】一般来说,直接拼接字符串是一种比较耗性能的手段,如果对字符串拼接有性能要求的话应该使用 StringBuilder。
【注意】每次运行的结果可能不同。不管哪次调试,绝大部分时间都浪费前两次调用(CountCharacters 方法),即在等待网站的响应上。
图1-2 根据执行结果所画的时间轴
有人曾幻想着这样提高性能的方法:在调用 A 方法时,不等它执行完,直接执行 B 方法,然后等 A 方法执行完成再处理。
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