走進非同步編程的世界 - 剖析非同步方法（下） 序 感謝大家的支持，這是昨天發佈《走進非同步編程的世界 - 剖析非同步方法（上）》的補充篇。 目錄 異常處理 在調用方法中同步等待任務 在非同步方法中非同步等待任務 Task.Delay() 暫停執行 一、異常處理 await 表達式也可以使用 try...cat ...
走進非同步編程的世界 - 剖析非同步方法（下）
序
感謝大家的支持，這是昨天發佈《走進非同步編程的世界 - 剖析非同步方法（上）》的補充篇。
目錄
一、異常處理
await 表達式也可以使用 try...catch...finally 結構。
1 internal class Program 2 { 3 private static void Main(string[] args) 4 { 5 var t = DoExceptionAsync(); 6 t.Wait(); 7 8 Console.WriteLine($"{nameof(t.Status)}: {t.Status}"); //任務狀態 9 Console.WriteLine($"{nameof(t.IsCompleted)}: {t.IsCompleted}"); //任務完成狀態標識 10 Console.WriteLine($"{nameof(t.IsFaulted)}: {t.IsFaulted}"); //任務是否有未處理的異常標識 11 12 Console.Read(); 13 } 14 15 /// <summary> 16 /// 異常操作 17 /// </summary> 18 /// <returns></returns> 19 private static async Task DoExceptionAsync() 20 { 21 try 22 { 23 await Task.Run(() => { throw new Exception(); }); 24 } 25 catch (Exception) 26 { 27 Console.WriteLine($"{nameof(DoExceptionAsync)} 出現異常！"); 28 } 29 } 30 }
圖1-1
【分析】await 表達式位於 try 塊中，按普通的方式處理異常。但是，為什麼圖中的狀態（Status）、是否完成標識（IsCompleted）和是否失敗標識（IsFaulted）分別顯示：運行完成（RanToCompletion） 、已完成（True） 和 未失敗（False） 呢？因為：任務沒有被取消，並且異常都已經處理完成！
二、在調用方法中同步等待任務
調用方法可能在某個時間點上需要等待某個特殊的 Task 對象完成，才執行後面的代碼。此時，可以採用實例方法 Wait 。
1 internal class Program 2 { 3 private static void Main(string[] args) 4 { 5 var t = CountCharactersAsync("http://www.cnblogs.com/liqingwen/"); 6 7 t.Wait(); //等待任務結束 8 Console.WriteLine($"Result is {t.Result}"); 9 10 Console.Read(); 11 } 12 13 /// <summary> 14 /// 統計字元數量 15 /// </summary> 16 /// <param name="address"></param> 17 /// <returns></returns> 18 private static async Task<int> CountCharactersAsync(string address) 19 { 20 var result = await Task.Run(() => new WebClient().DownloadStringTaskAsync(address)); 21 return result.Length; 22 } 23 }
圖2-1
Wait() 適合用於單一 Task 對象，如果想操作一組對象，可採用 Task 的兩個靜態方法 WaitAll() 和 WaitAny() 。
1 internal class Program 2 { 3 private static int time = 0; 4 private static void Main(string[] args) 5 { 6 var t1 = GetRandomAsync(1); 7 var t2 = GetRandomAsync(2); 8 9 //IsCompleted 任務完成標識 10 Console.WriteLine($"t1.{nameof(t1.IsCompleted)}: {t1.IsCompleted}"); 11 Console.WriteLine($"t2.{nameof(t2.IsCompleted)}: {t2.IsCompleted}"); 12 13 Console.Read(); 14 } 15 16 /// <summary> 17 /// 獲取一個隨機數 18 /// </summary> 19 /// <param name="id"></param> 20 /// <returns></returns> 21 private static async Task<int> GetRandomAsync(int id) 22 { 23 var num = await Task.Run(() => 24 { 25 time++; 26 Thread.Sleep(time * 100); 27 return new Random().Next(); 28 }); 29 30 Console.WriteLine($"{id} 已經調用完成"); 31 return num; 32 } 33 }
圖2-2 兩個任務的 IsCompleted 屬性都顯示未完成
現在，在 Main() 方法中新增兩行代碼（6 和 7 兩行），嘗試調用 WaitAll() 方法。
1 private static void Main(string[] args) 2 { 3 var t1 = GetRandomAsync(1); 4 var t2 = GetRandomAsync(2); 5 6 Task<int>[] tasks = new Task<int>[] { t1, t2 }; 7 Task.WaitAll(tasks); //等待任務全部完成，才繼續執行 8 9 //IsCompleted 任務完成標識 10 Console.WriteLine($"t1.{nameof(t1.IsCompleted)}: {t1.IsCompleted}"); 11 Console.WriteLine($"t2.{nameof(t2.IsCompleted)}: {t2.IsCompleted}"); 12 13 Console.Read(); 14 }
圖2-3 兩個任務的 IsCompleted 屬性都顯示 True
現在，再次將第 7 行改動一下，調用 WaitAny() 方法試試。
1 private static void Main(string[] args) 2 { 3 var t1 = GetRandomAsync(1); 4 var t2 = GetRandomAsync(2); 5 6 Task<int>[] tasks = new Task<int>[] { t1, t2 }; 7 Task.WaitAny(tasks); //等待任一 Task 完成，才繼續執行 8 9 //IsCompleted 任務完成標識 10 Console.WriteLine($"t1.{nameof(t1.IsCompleted)}: {t1.IsCompleted}"); 11 Console.WriteLine($"t2.{nameof(t2.IsCompleted)}: {t2.IsCompleted}"); 12 13 Console.Read(); 14 }
圖2-4 有一個任務的 IsCompleted 屬性顯示 True （完成） 就繼續執行
三、在非同步方法中非同步等待任務
上節說的是如何使用 WaitAll() 和 WaitAny() 同步地等待 Task 完成。這次我們使用 Task.WhenAll() 和 Task.WhenAny() 在非同步方法中非同步等待任務。
1 internal class Program 2 { 3 private static int time = 0; 4 5 private static void Main(string[] args) 6 { 7 var t = GetRandomAsync(); 8 9 Console.WriteLine($"t.{nameof(t.IsCompleted)}: {t.IsCompleted}"); 10 Console.WriteLine($"Result: {t.Result}"); 11 12 Console.Read(); 13 } 14 15 /// <summary> 16 /// 獲取一個隨機數 17 /// </summary> 18 /// <param name="id"></param> 19 /// <returns></returns> 20 private static async Task<int> GetRandomAsync() 21 { 22 time++; 23 var t1 = Task.Run(() => 24 { 25 Thread.Sleep(time * 100); 26 return new Random().Next(); 27 }); 28 29 time++; 30 var t2 = Task.Run(() => 31 { 32 Thread.Sleep(time * 100); 33 return new Random().Next(); 34 }); 35 36 //非同步等待集合內的 Task 都完成，才進行下一步操作 37 await Task.WhenAll(new List<Task<int>>() { t1, t2 }); 38 39 Console.WriteLine($" t1.{nameof(t1.IsCompleted)}: {t1.IsCompleted}"); 40 Console.WriteLine($" t2.{nameof(t2.IsCompleted)}: {t2.IsCompleted}"); 41 42 return t1.Result + t2.Result; 43 } 44 }
圖3-1 調用 WhenAll() 方法
【註意】WhenAll() 非同步等待集合內的 Task 都完成，不會占用主線程的時間。
現在，我們把 GetRandomAsync() 方法內的 WhenAll() 方法替換成 WhenAny()，並且增大一下線程掛起時間，最終改動如下：
1 private static async Task<int> GetRandomAsync() 2 { 3 time++; 4 var t1 = Task.Run(() => 5 { 6 Thread.Sleep(time * 100); 7 return new Random().Next(); 8 }); 9 10 time++; 11 var t2 = Task.Run(() => 12 { 13 Thread.Sleep(time * 500); //這裡由 100 改為 500，不然看不到效果 14 return new Random().Next(); 15 }); 16 17 //非同步等待集合內的 Task 都完成，才進行下一步操作 18 //await Task.WhenAll(new List<Task<int>>() { t1, t2 }); 19 await Task.WhenAny(new List<Task<int>>() { t1, t2 }); 20 21 Console.WriteLine($" t1.{nameof(t1.IsCompleted)}: {t1.IsCompleted}"); 22 Console.WriteLine($" t2.{nameof(t2.IsCompleted)}: {t2.IsCompleted}"); 23 24 return t1.Result + t2.Result; 25 }
圖3-2 調用 WhenAny() 方法
四、Task.Delay() 暫停執行
Task.Delay() 方法會創建一個 Task 對象，該對象將暫停其線上程中的處理，併在一定時間之後完成。和 Thread.Sleep 不同的是，它不會阻塞線程，意味著線程可以繼續處理其它工作。
1 internal class Program 2 { 3 private static void Main(string[] args) 4 { 5 Console.WriteLine($"{nameof(Main)} - start."); 6 DoAsync(); 7 Console.WriteLine($"{nameof(Main)} - end."); 8 9 Console.Read(); 10 } 11 12 private static async void DoAsync() 13 { 14 Console.WriteLine($" {nameof(DoAsync)} - start."); 15 16 await Task.Delay(500); 17 18 Console.WriteLine($" {nameof(DoAsync)} - end."); 19 } 20 }
圖4-1
傳送門
【原文鏈接】http://www.cnblogs.com/liqingwen/p/5866241.html
【參考】《Illustrated C# 2012》
