永利网上娱乐异步的社会风气【上】

异步的贯彻

地点轻巧解析了新异步技能和属性。接下来让我们承袭揭秘异步的本来面目,神秘的毛衣上面毕竟是怎么落实的。

第一大家编辑1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项目重命名。

 GetUrlStringAsync 方法成为了那样形容:

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;
}

方法签字完全壹致,只是在那之中的内容形成了一个情景机 GetUrlStringAsyncdStateMachine
 的调用。此状态机就是编译器自动创立的。上面来探视神秘的状态机是怎么着鬼:

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)
    {
    }

}

大庭广众八个异步等待施行的时候正是在不停调用状态机中的MoveNext()方法。经验来至大家此前深入分析过的IEumerable,可是明日的那个显然复杂度要高于以前的不胜。测度是这么,大家依旧来验证下实际:

在开局方法 GetUrlStringAsync 第三次运行状态机 stateMachine._builder.Start(ref stateMachine); 

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 确实是调用了 MoveNext 。因为_state的起首值是-一,所以进行到了上边包车型客车职务:

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绕了1圈又赶回了 MoveNext 。由此,大家能够现象成八个异步调用正是在任何时间任何地点实施MoveNext直到截至。

说了这么久有何样看头呢,就像忘记了我们的指标是要透过在此以前编写的测试代码来分析异步的施行逻辑的。

重新贴出此前的测试代码,避防忘记了。

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反编写翻译后代码试行逻辑图:

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道理当然是那样的那只是可能不小的试行流程,但也是有 awaiter.伊斯科mpleted 为 true 的场所。其余恐怕的留着大家本人去商讨吧。 

 

正文已一同至索引目录:《C#基础知识巩固

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

 

【推荐】

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

 

上篇主要深入分析了async\await从前的局地异步情势,前日说异步的基本点是指C#5的async\await异步。在此为了有利于的表明,我们称async\await在此之前的异步为“旧异步”,async\await为“新异步”。

Result的死锁陷阱

笔者们在深入分析UI单线程程序的时候说过,要慎用异步的Result属性。下边大家来深入分析:

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,而推行到GetUlrString方法的
await异步的时候又要释放UI线程。此时争论就来了,由于线程财富的侵吞导致死锁。

且Result属性和.Wait()方法壹致会阻塞线程。此等难题在Web服务程序里面同样存在。(差别:UI单次线程程序和web服务程序都会自由主线程,分歧的是Web服务线程不一定会回到原先的主线程,而UI程序一定会重返原本的UI线程)

咱俩前边说过,.net为啥会这么智能的活动释放主线程然后等待异步推行完结后又重返主线程是因为SynchronizationContext;k(SolutionItemsProject);k(TargetFrameworkMoniker-.NETFramework,Version%3Dv4.5.2);k(DevLang-csharp)&rd=true)的功劳。

但这里有个例外,那便是调控台程序里面是未曾SynchronizationContext;k(SolutionItemsProject);k(TargetFrameworkMoniker-.NETFramework,Version%3Dv四.5.2);k(DevLang-csharp)&rd=true)的。所以这段代码放在调控台里面运营是平昔不难点的。

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三个线程ID

【转】C#异步的社会风气【下】

对此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:

  • 从未了烦人的回调解和管理理
  • 不会像一道代码同样阻塞UI分界面(形成假死)
  • 不在像旧异步管理后访问UI不在须要做跨线程管理
  • 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在:(新旧异步UI线程未有阻塞,同步阻塞了UI线程)

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【思考】:旧的异步情势是张开了2个新的线程去实施,不会阻塞UI线程。那一点很好掌握。但是,新的异步看上去和1块分化相当小,为何也不会堵塞分界面呢?

【原因】:新异步,在实践await表明式前都以利用UI线程,await表明式后会启用新的线程去实行异步,直到异步试行到位并重回结果,然后再回去UI线程(据书上说使用了SynchronizationContext;k(SolutionItemsProject);k(TargetFrameworkMoniker-.NETFramework,Version%3Dv肆.伍.二);k(DevLang-csharp)&rd=true))。所以,await是从未阻塞UI线程的,也就不会导致分界面的假死。

【注意】:大家在示范同步代码的时候使用了Result。然,在UI单线程程序中采纳Result来使异步代码当3头代码应用是1件很惊恐的事(起码对于不太领会新异步的同校来讲是如此)。至于实际原因稍候再剖析(哎哎,别跑啊)。

ConfigureAwait

除了这一个之外AsyncHelper大家还足以接纳Task的ConfigureAwait方法来制止死锁

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的法力:使方今async方法的await后续操作不需求还原到主线程(不供给保存线程上下文)。

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利用AsyncHelper在一道代码里面调用异步

但可是,可可是,大家不能够不在联合方法里面试行异步怎办?办法确定是局地

我们率先定义多少个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();
    }
}

接下来调用异步:

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

如此那般就不会死锁了。

新异步的使用

不得不说新异步的利用太轻易(要是仅仅只是说接纳)

方法加上async修饰符,然后利用await关键字施行异步方法,就能够。对正是那样归纳。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;
 }

对此Web后台服务程序

只怕对于后台程序的影响未有单线程程序那么直观,但其价值也是特别大的。且繁多少人对新异步存在误解。

【误解】:新异步能够升高Web程序的习性。

【正解】:异步不会晋级单次请求结果的时间,然则能够加强Web程序的吞吐量。

一、为何不会晋级单次请求结果的光阴?

骨子里大家从地方示例代码(固然是UI程序的代码)也得以见到。

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二、为啥能够巩固Web程序的吞吐量?

那什么是吞吐量呢,也便是本来只好十人还要做客的网址以后得以二10私人商品房同有时候做客了。也便是常说的并发量。

要么用地方的代码来批注。[代码2]
阻塞了UI线程等待请求结果,所以UI线程被占用,而[代码3]使用了新的线程请求,所以UI线程未有被占用,而能够一而再响应UI分界面。

这难题来了,咱们的Web程序原始便是八线程的,且web线程都以跑的线程池线程(使用线程池线程是为着幸免不断创造、销毁线程所形成的能源资金财产浪费),而线程池线程可应用线程数量是自然的,固然能够设置,但它依然会在确定限制内。如此①来,大家web线程是来之不易的(物以稀为贵),不能够滥用。用完了,那么其余用户请求的时候就不可能管理直接50三了。

那怎样算是滥用呢?举个例子:文件读取、U库罗德L请求、数据库访问等IO请求。如若用web线程来做这一个耗时的IO操作那么就能够堵塞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。

那儿我们的新异步平地而起,解放了那三个原本管理IO请求而堵塞的web线程(想偷懒?没门,干活了。)。通过异步格局接纳相对廉价的线程(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来越多的伸手了。

不信?下边大家来测试下:

【测试步骤】:

一、新建3个web api项目 

二、新建一个数码访问类,分别提供一块、异步方法(在点子逻辑推行前后读取时间、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);
    }
}

叁、新建1个web api调整器

[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";           
}       

四、发布web
api程序,安排到本地iis(同步链接http://localhost:803/api/Home?str=同步处理 
异步链接http://localhost:803/api/Home?str=异步处理

五、接着上面的winform程序里面测试请求:(同期提倡11个请求)

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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

陆、重启iis,并用浏览器访问二遍要呼吁的链接地址(预热)

七、运转winform程序,点击“访问同步落成的Web”:

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八、重复陆,然后重新启航winform程序点击“访问异步达成的Web”

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观看那么些数占有啥感想?

数码和大家眼下的【正解】完全吻合。仔细考查,每一个单次请求用时基本上相差相当小。
然而步骤七”同步完成”最高投入web线程数是拾,而步骤八“异步实现”最高投入web线程数是3。

也正是说“异步达成”使用越来越少的web线程实现了一致的请求数量,如此一来我们就有越来越多剩余的web线程去管理更加多用户发起的央浼。

随即大家还开采一齐完成请求前后的线程ID是一样的,而异步完成上下线程ID不肯定壹致。再度验证实施await异步前释放了主线程。

【结论】:

  • 行使新异步能够升官Web服务程序的吞吐量
  • 对于客户端的话,web服务的异步并不会增高客户端的单次访问速度。
  • 施行新异步前会自由web线程,而等待异步实施到位后又回到了web线程上。从而提升web线程的利用率。

【图解】:

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老大管理

有关新异步里面抛出13分的没错姿势。我们先来看下边1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);
    }
}

调养实践实施流程:

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在推行完11八行的时候如故从未把那些抛出来?那不是逆天了吗。非得在伺机await实行的时候才报错,显明119行的逻辑试行是尚未什么样意义的。让大家把格外提前抛出:

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领到三个情势来做表达,那样就能够立即的抛出极度了。有对象会说这么的太坑爹了呢,二个验证还必须别的写个章程。接下来我们提供一个并未有这样坑爹的章程:

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在异步函数里面用无名氏异步函数进行包装,一样能够兑现即时验证。

以为也不及前种艺术好些个少…只是能怎么办吧。

 

新异步的优势

从前已经有了多种异步格局,为何还要引进和上学新的async\await异步呢?当然它一定是有其独特的优势。

我们分七个地点来剖析:WinForm、WPF等单线程UI程序和Web后台服务程序。

接上篇:《C#异步的世界【上】

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