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C#中await/async閑說

自從C#5.0增加異步編程之後,異步編程越來越簡單,async和await用的地方越來越多,越來越好用,只要用異步的地方都是一連串的異步,如果想要異步編程的時候,需要從底層開始編寫,這樣後邊使用的時候就是異步,那麼底層是如何實現??我們如何編寫高效率的異步方法??

#瞭解基於任務的異步樣式(TAP)

基於任務的異步編程模型 (TAP) 提供了異步代碼的抽象化,你只需像往常一樣將代碼編寫為一連串陳述句即可,在開始呼叫的地方運行。例如:var task = method()①; await task②; 在①的時候開始運行可能還沒有運行完,在②程式掛起等待運行完,中間怎麼運行的你不需要知道,編譯器會做若干操作的。當開啟多個任務的時候,像要他們都執行完,在執行其他的時候,可以await Task.WhenAll(task1,task2 …..);

#瞭解async/await

await 運算子應用於異步方法,在方法的執行中插入掛起點,直到所等待任務完成。使用async 和await定義異步方法不一定會創建新執行緒,當編譯器看到await關鍵字時,執行緒會掛起等待運行結束。
await 僅可用於由 async 關鍵字修改的異步方法中,使用 async 修飾符定義的方法通常包含一個或多個 await 運算式,使用await運算子的任務通常是實現[基於任務的異步樣式(TAP)]的方法呼叫傳回,傳回值包括 Task、Task、ValueTask 和 ValueTask 物件的方法。

# 呼叫 Task.Wait() 或者 Task.Result 立刻產生死鎖的充分條件

1. 呼叫 Wait() 或 Result 的代碼位於 UI 執行緒。
2. Task 的實際執行在其他執行緒,且需要傳回 UI 執行緒。
死鎖的原因:UWP、WPF、Windows Forms 程式的 UI 執行緒都是單執行緒的。為了避免產生死鎖,你應該一條道走到黑, Async All the Way。或者.ConfigureAwait(false)

# ValueTask與Task的區別

7.0為async新增的ValueTask的作用(如果沒有在Nuget上下載System.Threading.Tasks.Extensions,ValueTask就在這個庫中),ValueTask用於值型別的異步;Task為取用型別的,每次需要分配空間。
例如:

public async Task<int> CalculateSum(int a, int b) {
    if (a == 0 && b == 0)
    {
        return 0;
    }

    return await Task.Run(() => a + b);
}

當a,b=0的時候不會運行到task里,這個時候傳回task就造成了資源的浪費,修改為以下會效率更高

public async ValueTask<int> CalculateSum2(int a, int b)
{
    if (a == 0 && b == 0)
    {
        return 0;
    }

    return await Task.Run(() => a + b);
}

但是也不是說到處用ValueTask會好,當是取用型別的時候,用ValueTask,你需要關註更多的資料,這個時候用Task會更好。

# await/async原理分析

對CalculateSum2代碼解析,發現沒有await/async,原來又是編譯器提供的語法糖。


對Start方法進行分析,可以看出MoveNext,程式的運行其實還是一步一步進行的,那麼await/async會不會創建一個執行緒,這倒是不一定,這個由執行緒池決定,那麼異步了不創建一個執行緒,怎麼異步的,這裡的異步可能是運行在已經有的執行緒上。

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