c#异步task

c#异步task

概述

异步是什么？为什么需要异步？

使用多线程的目的其实即使为了实现异步+并行，异步：是相对同步的，同步就是一个流程安装一个流程执行完毕，异步就是在不影响主流程的执行同时，可以执行其他流程，这也就是达到了几个逻辑并行执行的效果。
异步编程要解决的问题就是许多耗时的io可能会阻塞线程导致cpu空转降低效率，或者一个长时间的后台任务会阻塞用户界面。通过将耗时任务异步执行来使系统有更高的吞吐量，或保持界面的响应能力。
同步/异步/阻塞/非阻塞/bio/nio/aio 参考
c# 中实现异步的方式有很多种，本文主要讲解常用方案task

基本语法

1. task创建执行

   public static void taskcreaterun() 
   {
       // 方式1： task.run
       task.run(() =>
       {
           messagebox.show("task.run");
       });

       // 方式2： task.factory.startnew
       task.factory.startnew(() =>
       {
           messagebox.show("task.factory.startnew");
       });

       //方式3：new task<返回类型>
       task<int> t=new task<int>(() => { messagebox.show("new task"); return 1;});
       t.start();
   }

2. task异步方法

使用async关键字标记，表示该方法可以包含异步操作。
通常返回task或task类型，其中t是返回值类型。
使用await或result关键字暂停方法执行，直到等待的异步操作完成。
使用await调用异步方法，方法定义必须添加async

方法定义：通常返回task或task类型，其中t是返回值类型

 public static async task<string> getstringasync()
 {
     //方式1： 使用await的方法，方法定义必须添加async
     //return await task.run(() =>
     //{
     //    return "task.fromresult 返回结果";
     //});

     //方式2： 使用task.fromresult
     return await task.fromresult("getstringasync task.fromresult 返回结果");
 }

 public static task<string> getstringasync2()
 {
     return  task.fromresult("getstringasync2 task.fromresult 返回结果");
 }

方法调用：使用await或result关键字暂停方法执行，获取结果。暂停多个异步方法 waitall、waitany、whenall。

 var r= getstringasync().result;
 messagebox.show(await getstringasync2());
 getstringasync2().wait();//同步，获取不到返回值，只适合无返回值的方法
 //处理多个异步方法
 task.waitall(getstringasync2(),getstringasync());//同步阻塞，所有执行完成。获取不到返回值，只适合无返回值的方法。
task.waitany(getstringasync2(),getstringasync());//同步阻塞，其中1个异步执行完成。获取不到返回值，只适合无返回值的方法。
//同步阻塞，获取到所有异步方法的返回值
task.whenall(getstringasync2(), getstringasync()).continuewith(p => {
    p.result.tolist().foreach(t => messagebox.show(t));
});

注意事项

task.wait()和task.result 将异步转为同步，容易造成死锁。尽量少使用。
调用task.waitall的时候，会阻塞当前线程，直到所有的task都完成了。而task.whenall方法不会阻塞当前线程，而是直接返回了一个task，只有在读取这个task的result的时候，才会引起阻塞。

3. 取消异步执行cancellationtokensource

static  cancellationtokensource cts = new cancellationtokensource();
static cancellationtoken token = cts.token;
 /// <summary>
 /// 取消异步方法
 /// </summary>
 public static void taskcanceled() 
 {
     task task = task.run(() =>
     {
         for (int i = 0; i < 10; i++)
         {
             if (token.iscancellationrequested)
             {
                 messagebox.show("任务已取消");
                 return;
             }

             messagebox.show($"正在执行操作：{i}");
             thread.sleep(300);
         }

         messagebox.show("任务完成");
     }, token);
 }
//调用
    taskcanceled();
    thread.sleep(3000);
    cts.cancel();

4.task并行数量控制limitedconcurrencyleveltaskscheduler

常见的应用场景

耗时io或三方服务:文件下载、日志记录、消息订阅、邮件短信发送等。
web服务器: web 服务器通常使用多线程来处理多个客户端的请求。每个请求都由一个单独的线程处理，这样可以避免单个请求阻塞其他请求。
媒体播放器: 媒体播放器通常使用多线程来解码音频和视频数据。解码是一项耗时的操作，如果使用单线程进行解码，则会阻塞播放。使用多线程可以将解码和播放分开进行，从而提高播放的流畅性。
游戏: 游戏通常使用多线程来渲染图形、处理玩家输入和更新游戏状态。这些任务都需要大量的 cpu 时间，使用多线程可以充分利用多核 cpu 的优势，从而提高游戏的性能。
科学计算: 科学计算通常需要处理大量的数据，可以使用多线程来将计算任务分解成多个子任务，同时执行。这可以显著提高计算效率。

总结

task是c#中一种功能强大且易于使用的异步编程工具，它可以帮助我们开发更加响应、高效和易于维护的应用程序。

1、task的创建运行可以有三种方式：new task/task.factory/task.run
2、task的返回参数定义task<返回类型> 。获取返回值：task.result->要阻塞主流程
3、task线程的同步实现不仅仅可以通过runsynchronously来实现同步运行，当然还可以通过task.result/task.wait等方式来变向实现
4、task的wait/waitall/waitany实现阻塞等待执行结果
5、task的whenany、whenall、continuewith实现延续操作
6、cancellationtokensource实现异步任务取消
7、异步方法之:(async/await)实现同步和异步调用等

C#异步Task

2024年05月16日 • C# •我要评论

c#异步task

概述

异步是什么？为什么需要异步？

基本语法

1. task创建执行

2. task异步方法

3. 取消异步执行cancellationtokensource

4.task并行数量控制limitedconcurrencyleveltaskscheduler

常见的应用场景

总结

引用

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