C#_异步编程走进异步编程的世界 - 剖析异步方法（下）

Posted 2021-04-13 VALOR宏

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！");  }  }}

图1-1

　　【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;  }}

图2-1 

　　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;  }}

图2-2 两个任务的 IsCompleted 属性都显示未完成

 

　　现在，在 Main() 方法中新增代码（5-9 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();}

图2-3 两个任务的 IsCompleted 属性都显示 True 

　　现在，再次将第 9 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();}

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; }}

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); return new Random().Next() }); 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}

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."); }}

图4-1