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多线程编程学习笔记——async和await（二）

2018-06-18 00:33:54来源：未知阅读 ()

接上文多线程编程学习笔记——async和await（一）

三、对连续的异步任务使用await操作符

本示例学习如何阅读有多个await方法方法时，程序的实际流程是怎么样的，理解await的异步调用。

1。示例代码如下。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Threading; 

namespace ThreadAsyncDemo
{

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {

Console.WriteLine(string.Format("----- 对连续的异步任务使用await操作符----"));

            Task t = AsyncWithTPL();
            t.Wait();
            t = AsyncWithAwait();
            t.Wait();
            Console.Read();          
        }

 

        static Task AsyncWithTPL()
        {
            var containerTask = new Task(() =>
            {
                Task<string> task1 = GetInfoAsync("TPL Task 1");

                task1.ContinueWith(task =>
                {
                    Console.WriteLine(task1.Result);

                    Task<string> task2 = GetInfoAsync("TPL Task 2");
                    task2.ContinueWith(innerTask =>
              Console.WriteLine(innerTask.Result), TaskContinuationOptions.NotOnFaulted | TaskContinuationOptions.AttachedToParent);

                    task2.ContinueWith(innerTask =>
Console.WriteLine(innerTask.Exception.InnerException), TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted | TaskContinuationOptions.AttachedToParent); 

                }, TaskContinuationOptions.NotOnFaulted | TaskContinuationOptions.AttachedToParent);
                task1.ContinueWith(task =>
              Console.WriteLine(task1.Exception.InnerException), TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted | TaskContinuationOptions.AttachedToParent);
            }
            );
            containerTask.Start();
            return containerTask;
        }
        async static Task AsyncWithAwait()
        {
            try
            {
                string result = await GetInfoAsync("Async Task 1");
                Console.WriteLine(result);
                 result = await GetInfoAsync("Async Task 2");
                Console.WriteLine(result);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.Message);
            }
        }
 
        async static Task<string> GetInfoAsync(string name)
        {
            Console.WriteLine(string.Format("任务 {0} 开始。。。",name));
            await Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(2));
            if(name== "TPL Task 2")
            throw new Exception(string.Format("{0} 抛出异常信息！", name));
            return string.Format(" Task {0} 正在运行在线程 ID={1}上。这个工作线程是否是线程池中的线程：{2}", name,
 Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread);
        }
    }
}

2.程序运行结果，如下图。

首先，程序运行时会执行两个异步操作。

AsyncWithAwait方法，它看起来跟平常的代码一样，唯一不同之处就是使用了两个await声明。最重要的一点是代码的执行顺序依然是顺序执行的，调用AsyncWithAwait任务的代码只有等之前的的任务完成后才会开始执行。当阅读代码时，程序流很清晰，可以看到什么先执行，什么后执行，但是程序如何异步执行呢？首先，它不是一直是异步执行的，只有当使用await，且一个任务已经完成，我们会异步地得到这个任务的结果。否则，当在代码中看到await声明时，通过的行为是代码执行到await代码行时将立即返回，并且剩下的代码将会在一个后续操作任务中运行。因此等待操作结果时并没有阻塞程序执行，这是一个异步调用。当AsyncWithAwait方法中的代码执行时，除了在main方法中调用 t.wait外，我们可以执行任务其他任务。但是主线程必须等待直到所有的异步操作完成，否则主线程完成后所有运行异步操作的后台线程会停止运行。
AsyncWithTPL方法模仿了AsyncWithAwait的程序流。我们需要一个容器任务来处理所有相互依赖的任务。然后启动主任务，给其加了一组后续操作。当这个任务完成后，会打印其结果。然后又启动了一个任务，在这个任务完成后会依次运行更多的后续操作。为了测试对异常的处理，当运行第二个任务时故意抛出了一个异常。并打印出异常信息。这组后续操作创建了与第一个方法中一样的程序流。

二、对并行执行的异步任务使用await操作符

本示例学习如何使用await来并行地运行异步任务，而不采用常规使用顺序执行方式。

1.示例代码如下。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Threading; 

namespace ThreadAsyncDemo
{

    class Program
    {

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine(string.Format("-----    对并行执行的异步任务使用await操作符----"));
            Task t = AsyncProcess();
            t.Wait();      
            Console.Read();           

        }

        async static Task AsyncProcess()
        {

            Task<string> task1 = GetInfoAsync("Task 1",3);        

                Task<string> task2 = GetInfoAsync("Task 2",5);
            string[] results = await Task.WhenAll(task1, task2);
            foreach (var item in results)
            {
                Console.WriteLine(item);
            }
        }

        async static Task<string> GetInfoAsync(string name,int second)
        {
            Console.WriteLine(string.Format("任务 {0} 开始。。。",name));

            await Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(second));
            //await Task.Run(() => Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(second));
            return string.Format(" Task {0} 正在运行在线程 ID={1}上。这个工作线程是否是线程池中的线程：{2}", name,
 Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread);
        }
    }
}

2.程序运行结果，如下图。

在AsyncProcess方法中定义了两个异步任务task1,task2，分别运行3秒和5秒。然后使用Task.WhenAll辅助方式得到了两个任务的运行结果，而且只有在所有底层任务完成之后，才会运行。之后我们等待这个组合任务的结果。5秒后，我们获取所有结果，说明了这些任务是同时运行的。

我们仔细观察会发现，这两个任务假托是被线程池中的同一个工作线程执行的。当我们并行运行任务时怎么可能发生这样的情况呢？我们注释掉GetIntroAsync方法中的await Task.Delay代码行，并解除对await task.run代码行的注释，然后再次运行程序。

我们会看到这种情况下，两个任务会被不同的工作线程执行。不同之处是task.delay在幕后使用了一个计时器，过程如下：从线程池中获取工作线程，它将等待task.delay方法返回结果。然后task.delay方法启动计时器并指定一段代码，这段代码会在计时器时间到了task.delay方法中指定的秒数后被调用，之后，立即将工作线程返回到线程池中。当计时器事件运行时，又从线程池中任意获取一个可用的工作线程（可能跟上次运行的是同一个工作线程），并运行计时器指定的代码。

当使用task.run方法时，从线程池中获取了一个工作线程并将其阻塞几秒，然后获取了第二个工作线程也将其阻塞。在这种情况下，我们消费了两个工作线程，但是什么事情也没做。如下图。比较两者的不同之处，在于两个task运行在不同的线程上。