走进异步编程的世界 - 剖析异步方法(下)

  感谢大家的支持,这是昨天发布《走进异步编程的世界 - 剖析异步方法(上)》的补充篇。

 

目录

  • 异常处理

  • 在调用方法中同步等待任务

  • 在异步方法中异步等待任务

  • Task.Delay() 暂停执行

  

一、异常处理

  await 表达式也可以使用 try...catch...finally 结构。

internal class Program
    {
        private static void Main(string[] args)
        {
            var t = DoExceptionAsync();
            t.Wait();

            Console.WriteLine($"{nameof(t.Status)}: {t.Status}");   //任务状态
            Console.WriteLine($"{nameof(t.IsCompleted)}: {t.IsCompleted}");     //任务完成状态标识
            Console.WriteLine($"{nameof(t.IsFaulted)}: {t.IsFaulted}");     //任务是否有未处理的异常标识

            Console.Read();
        }

        /// <summary>
        /// 异常操作
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        private static async Task DoExceptionAsync()
        {
            try
            {
                await Task.Run(() => { throw new Exception(); });
            }
            catch (Exception)
            {
                Console.WriteLine($"{nameof(DoExceptionAsync)} 出现异常!");
            }
        }
    }

image.png

 【分析】await 表达式位于 try 块中,按普通的方式处理异常。但是,为什么图中的状态(Status)、是否完成标识(IsCompleted)和是否失败标识(IsFaulted)分别显示:运行完成(RanToCompletion) 、已完成(True) 和 未失败(False) 呢?因为:任务没有被取消,并且异常都已经处理完成!

 

二、在调用方法中同步等待任务

  调用方法可能在某个时间点上需要等待某个特殊的 Task 对象完成,才执行后面的代码。此时,可以采用实例方法 Wait 。

internal class Program
    {
        private static void Main(string[] args)
        {
            var t = CountCharactersAsync("http://www.cnblogs.com/liqingwen/");

            t.Wait();   //等待任务结束
            Console.WriteLine($"Result is {t.Result}");

            Console.Read();
        }

        /// <summary>
        /// 统计字符数量
        /// </summary>
        /// <param name="address"></param>
        /// <returns></returns>
        private static async Task<int> CountCharactersAsync(string address)
        {
            var result = await Task.Run(() => new WebClient().DownloadStringTaskAsync(address));
            return result.Length;
        }
    }

image.png


Wait() 适合用于单一 Task 对象,如果想操作一组对象,可采用 Task 的两个静态方法 WaitAll() 和 WaitAny() 。

internal class Program
    {
        private static int time = 0;
        private static void Main(string[] args)
        {
            var t1 = GetRandomAsync(1);
            var t2 = GetRandomAsync(2);

            //IsCompleted 任务完成标识
            Console.WriteLine($"t1.{nameof(t1.IsCompleted)}: {t1.IsCompleted}");    
            Console.WriteLine($"t2.{nameof(t2.IsCompleted)}: {t2.IsCompleted}");

            Console.Read();
        }

        /// <summary>
        /// 获取一个随机数
        /// </summary>
        /// <param name="id"></param>
        /// <returns></returns>
        private static async Task<int> GetRandomAsync(int id)
        {
            var num = await Task.Run(() =>
            {
                time++;
                Thread.Sleep(time * 100);
                return new Random().Next();
            });

            Console.WriteLine($"{id} 已经调用完成");
            return num;
        }
    }

image.png

图2-2 两个任务的 IsCompleted 属性都显示未完成

现在,在 Main() 方法中新增两行代码(6 和 7 两行),尝试调用 WaitAll() 方法。

private static void Main(string[] args)
        {
            var t1 = GetRandomAsync(1);
            var t2 = GetRandomAsync(2);

            Task<int>[] tasks = new Task<int>[] { t1, t2 };
            Task.WaitAll(tasks);    //等待任务全部完成,才继续执行

            //IsCompleted 任务完成标识
            Console.WriteLine($"t1.{nameof(t1.IsCompleted)}: {t1.IsCompleted}");    
            Console.WriteLine($"t2.{nameof(t2.IsCompleted)}: {t2.IsCompleted}");

            Console.Read();
        }


image.png

图2-3 两个任务的 IsCompleted 属性都显示 True

现在,再次将第 7 行改动一下,调用 WaitAny() 方法试试。 

private static void Main(string[] args)
        {
            var t1 = GetRandomAsync(1);
            var t2 = GetRandomAsync(2);

            Task<int>[] tasks = new Task<int>[] { t1, t2 };
            Task.WaitAny(tasks);    //等待任一 Task 完成,才继续执行

            //IsCompleted 任务完成标识
            Console.WriteLine($"t1.{nameof(t1.IsCompleted)}: {t1.IsCompleted}");    
            Console.WriteLine($"t2.{nameof(t2.IsCompleted)}: {t2.IsCompleted}");

            Console.Read();
        }

image.png

图2-4 有一个任务的 IsCompleted 属性显示 True (完成) 就继续执行


三、在异步方法中异步等待任务

  上节说的是如何使用 WaitAll() 和 WaitAny() 同步地等待 Task 完成。这次我们使用 Task.WhenAll() 和 Task.WhenAny()  在异步方法中异步等待任务。

internal class Program
    {
        private static int time = 0;

        private static void Main(string[] args)
        {
            var t = GetRandomAsync();

            Console.WriteLine($"t.{nameof(t.IsCompleted)}: {t.IsCompleted}");
            Console.WriteLine($"Result: {t.Result}");

            Console.Read();
        }

        /// <summary>
        /// 获取一个随机数
        /// </summary>
        /// <param name="id"></param>
        /// <returns></returns>
        private static async Task<int> GetRandomAsync()
        {
            time++;
            var t1 = Task.Run(() =>
            {
                Thread.Sleep(time * 100);
                return new Random().Next();
            });

            time++;
            var t2 = Task.Run(() =>
            {
                Thread.Sleep(time * 100);
                return new Random().Next();
            });

            //异步等待集合内的 Task 都完成,才进行下一步操作
            await Task.WhenAll(new List<Task<int>>() { t1, t2 });

            Console.WriteLine($"    t1.{nameof(t1.IsCompleted)}: {t1.IsCompleted}");
            Console.WriteLine($"    t2.{nameof(t2.IsCompleted)}: {t2.IsCompleted}");

            return t1.Result + t2.Result;
        }
    }

image.png

图3-1 调用 WhenAll()  方法


【注意】WhenAll() 异步等待集合内的 Task 都完成,不会占用主线程的时间

 

   现在,我们把 GetRandomAsync() 方法内的 WhenAll() 方法替换成 WhenAny(),并且增大一下线程挂起时间,最终改动如下:

private static async Task<int> GetRandomAsync()
        {
            time++;
            var t1 = Task.Run(() =>
            {
                Thread.Sleep(time * 100);
                return new Random().Next();
            });

            time++;
            var t2 = Task.Run(() =>
            {
                Thread.Sleep(time * 500);   //这里由 100 改为 500,不然看不到效果
                return new Random().Next();
            });

            //异步等待集合内的 Task 都完成,才进行下一步操作
            //await Task.WhenAll(new List<Task<int>>() { t1, t2 });
            await Task.WhenAny(new List<Task<int>>() { t1, t2 });

            Console.WriteLine($"    t1.{nameof(t1.IsCompleted)}: {t1.IsCompleted}");
            Console.WriteLine($"    t2.{nameof(t2.IsCompleted)}: {t2.IsCompleted}");

            return t1.Result + t2.Result;
        }

image.png

图3-2 调用 WhenAny() 方法


四、Task.Delay() 暂停执行

  Task.Delay() 方法会创建一个 Task 对象,该对象将暂停其在线程中的处理,并在一定时间之后完成。和 Thread.Sleep 不同的是,它不会阻塞线程,意味着线程可以继续处理其它工作。

internal class Program
    {
        private static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine($"{nameof(Main)} - start.");
            DoAsync();
            Console.WriteLine($"{nameof(Main)} - end.");

            Console.Read();
        }

        private static async void DoAsync()
        {
            Console.WriteLine($"    {nameof(DoAsync)} - start.");

            await Task.Delay(500);

            Console.WriteLine($"    {nameof(DoAsync)} - end.");
        }
    }

image.png


传送门

  入门:《开始接触 async/await 异步编程》

  上篇:《走进异步编程的世界 - 剖析异步方法(上)》

  下篇:《走进异步编程的世界 - 在 GUI 中执行异步操作》


转载自:

https://www.cnblogs.com/liqingwen/p/5866241.html


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