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C# async&await异步

程序员文章站 2024-01-28 11:22:34
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https://www.cnblogs.com/liqingwen/p/5831951.html参考文章

启动程序时,系统会在内存中创建一个新的进程。进程是构成运行程序资源的集合。

     在进程内部,有称为线程的内核对象,它代表的是真正的执行程序。系统会在 Main 方法的第一行语句就开始线程的执行。

 

     线程:

     ①默认情况,一个进程只包含一个线程,从程序的开始到执行结束;

     ②线程可以派生自其它线程,所以一个进程可以包含不同状态的多个线程,来执行程序的不同部分;

     ③一个进程中的多个线程,将共享该进程的资源;

     ④系统为处理器执行所规划的单元是线程,而非进程。

 

     一般来说我们写的控制台程序都只使用了一个线程,从第一条语句按顺序执行到最后一条。但在很多的情况下,这种简单的模型会在性能或用户体验上不好。

     例如:服务器要同时处理来自多个客户端程序的请求,又要等待数据库和其它设备的响应,这将严重影响性能。程序不应该将时间浪费在响应上,而要在等待的同时执行其它任务!

     现在我们开始进入异步编程。在异步程序中,代码不需要按照编写时的顺序执行。这时我们需要用到 C# 5.0 引入的 async/await 来构建异步方法。

   class Program
    {
        //创建计时器
        private static readonly Stopwatch Watch = new Stopwatch();

        private static void Main(string[] args)
        {
            //启动计时器
            Watch.Start();

            const string url1 = "http://www.cnblogs.com/";
            const string url2 = "https://blog.csdn.net/q465162770";

            //两次调用 CountCharacters 方法(下载某网站内容,并统计字符的个数)
            var result1 = CountCharacters(1, url1);
            var result2 = CountCharacters(2, url2);

            //三次调用 ExtraOperation 方法(主要是通过拼接字符串达到耗时操作)
            for (var i = 0; i < 3; i++)
            {
                ExtraOperation(i + 1);
            }

            //控制台输出
            Console.WriteLine($"{url1} 的字符个数:{result1}");
            Console.WriteLine($"{url2} 的字符个数:{result2}");

            Console.Read();
        }

        /// <summary>
        /// 统计字符个数
        /// </summary>
        /// <param name="id"></param>
        /// <param name="address"></param>
        /// <returns></returns>
        private static int CountCharacters(int id, string address)
        {
            var wc = new WebClient();
            Console.WriteLine($"开始调用 id = {id}:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");

            var result = wc.DownloadString(address);
            Console.WriteLine($"调用完成 id = {id}:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");

            return result.Length;
        }

        /// <summary>
        /// 额外操作
        /// </summary>
        /// <param name="id"></param>
        private static void ExtraOperation(int id)
        {
            //这里是通过拼接字符串进行一些相对耗时的操作
            var s = "";

            for (var i = 0; i < 6000; i++)
            {
                s += i;
            }

            Console.WriteLine($"id = {id} 的 ExtraOperation 方法完成:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
        }
    }

结果

C# async&await异步

  一般来说,直接拼接字符串是一种比较耗性能的手段,如果对字符串拼接有性能要求的话应该使用 StringBuilder。

  每次运行的结果可能不同。不管哪次调试,绝大部分时间都浪费前两次调用(CountCharacters 方法),即在等待网站的响应上。

 

C# async&await异步

  图1-2 根据执行结果所画的时间轴

 

     有人曾幻想着这样提高性能的方法:在调用 A 方法时,不等它执行完,直接执行 B 方法,然后等 A 方法执行完成再处理。

     C# 的 async/await 就可以允许我们这么弄。

 

class Program
    {
        //创建计时器
        private static readonly Stopwatch Watch = new Stopwatch();

        private static void Main(string[] args)
        {
            //启动计时器
            Watch.Start();

            const string url1 = "http://www.cnblogs.com/";
            const string url2 = "https://blog.csdn.net/q465162770";

            //两次调用 CountCharacters 方法(下载某网站内容,并统计字符的个数)
            var result1 = CountCharacters(1, url1);
            var result2 = CountCharacters(2, url2);

            //三次调用 ExtraOperation 方法(主要是通过拼接字符串达到耗时操作)
            for (var i = 0; i < 3; i++)
            {
                ExtraOperation(i + 1);
            }

            //控制台输出
            Console.WriteLine($"{url1} 的字符个数:{result1}");
            Console.WriteLine($"{url2} 的字符个数:{result2}");

            Console.Read();
        }

        /// <summary>
        /// 统计字符个数
        /// </summary>
        /// <param name="id"></param>
        /// <param name="address"></param>
        /// <returns></returns>
        private static int CountCharacters(int id, string address)
        {
            var wc = new WebClient();
            Console.WriteLine($"开始调用 id = {id}:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");

            var result = wc.DownloadString(address);
            Console.WriteLine($"调用完成 id = {id}:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");

            return result.Length;
        }

        /// <summary>
        /// 额外操作
        /// </summary>
        /// <param name="id"></param>
        private static void ExtraOperation(int id)
        {
            //这里是通过拼接字符串进行一些相对耗时的操作
            var s = "";

            for (var i = 0; i < 6000; i++)
            {
                s += i;
            }

            Console.WriteLine($"id = {id} 的 ExtraOperation 方法完成:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
        }
    }

 

C# async&await异步

 

C# async&await异步

 根据加入异步后的执行结果画的时间轴。

  我们观察时间轴发现,新版代码比旧版快了不少(由于网络波动的原因,很可能会出现耗时比之前长的情况)。这是由于 ExtraOperation 方法的数次调用是在 CountCharactersAsync 方法调用时等待响应的过程中进行的。所有的工作都是在主线程中完成的,没有创建新的线程。

 

 

使用async&await 不用等待A方法执行完成 就可以执行第B个执行

相关标签: C#