C#線程學習筆記八：async & await入門

    一、涉及內容

    async & await是C# 5.0引入的，控制台輸出所使用的$符號（拼接字元串）是C# 6.0引入的，其功能類似於string.Format()方法。

    二、多線程、非同步、同步之間的聯繫與區別

    廚房案例：

    比如說你要炒5道菜ABCDE，但是只有兩個爐子可以用，即同時只能炒兩道菜。在這裡，爐子就是線程。

    假如兩個爐子分別同時炒A和B，那剩下的CDE只能等A或B炒完了才能開始。這個等待的過程就是同步，我們稱之為阻塞，即這個時候你只能炒A和B這兩道菜。

    假如你還有一臺咖啡機，在你炒A和B的時候順手把咖啡豆和水放到咖啡機里打開開關，然後你就不用管它了。此時，就是新開了一個線程去煮咖啡，而煮咖啡

是由咖啡機自動完成的並不影響繼續炒菜，所以煮咖啡這個線程是非同步的，我們稱之為非阻塞。

    當咖啡機叮的一聲通知你咖啡已經煮好了，你要去把咖啡拿出來加點糖或奶什麼的，這個拿咖啡的動作我們稱之為回調，這個是咖啡機線程完成之後通知你要去

做的動作。

    簡單來說：

    會占用你的時間讓你無法去做其它事情的任務叫做同步任務（炒菜要專註否則會糊鍋）。

    那些不需要占用你的時間的任務叫做非同步任務（咖啡機自己會把咖啡煮好，不需要你一直看著它）。

    下麵代碼演示不使用非同步的情況：

    class Program
    {
        //創建計時器
        private static readonly Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();

        static void Main(string[] args)
        {
            #region async & await入門之不使用非同步
            //啟動計時器
            stopwatch.Start();
            //URL地址
            const string url1 = "http://www.cnblogs.com/";
            const string url2 = "http://www.cnblogs.com/atomy/";
            //非同步下載某網站內容，並統計字元的個數。
            var result1 = CountCharacters("url1", url1);
            var result2 = CountCharacters("url2", url2);
            //主要是通過拼接字元串達到耗時操作
            for (var i = 0; i < 3; i++)
            {
                ExtraOperation(i + 1);
            }
            //控制台輸出
            Console.WriteLine($"{url1} 的字元個數：{result1}");
            Console.WriteLine($"{url2} 的字元個數：{result2}");
            Console.WriteLine($"總耗時{stopwatch.ElapsedMilliseconds}ms。");
            Console.Read();
            #endregion
        }

        /// <summary>
        /// 統計字元個數
        /// </summary>
        /// <param name="id"></param>
        /// <param name="address"></param>
        /// <returns></returns>
        private static int CountCharacters(string name, string address)
        {
            var wc = new WebClient();
            Console.WriteLine($"{name}開始調用，歷時{stopwatch.ElapsedMilliseconds}ms，線程id={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}。");

            var result = wc.DownloadString(address);
            Console.WriteLine($"{name}調用完成，歷時{stopwatch.ElapsedMilliseconds}ms，線程id={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}。");

            return result.Length;
        }

        /// <summary>
        /// 額外操作
        /// </summary>
        /// <param name="id"></param>
        private static void ExtraOperation(int id)
        {
            //這裡是通過拼接字元串進行一些相對耗時的操作
            var s = "";
            for (var i = 0; i < 6000; i++)
            {
                s += i;
            }
            Console.WriteLine($"第{id}次ExtraOperation執行完成，歷時：{stopwatch.ElapsedMilliseconds}ms。");
        }
    }

    運行結果如下：

    下麵代碼演示使用非同步的情況：

    class Program
    {
        //創建計時器
        private static readonly Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();

        static void Main(string[] args)
        {
            #region async & await入門之使用非同步
            //啟動計時器
            stopwatch.Start();
            //URL地址
            const string url1 = "http://www.cnblogs.com/";
            const string url2 = "http://www.cnblogs.com/atomy/";
            //非同步下載某網站內容，並統計字元的個數。
            Task<int> t1 = CountCharactersAsync("url1", url1);
            Task<int> t2 = CountCharactersAsync("url2", url2);
            //主要是通過拼接字元串達到耗時操作
            for (var i = 0; i < 3; i++)
            {
                ExtraOperation(i + 1);
            }
            //控制台輸出
            Console.WriteLine($"{url1} 的字元個數：{t1.Result}");
            Console.WriteLine($"{url2} 的字元個數：{t2.Result}");
            Console.WriteLine($"總耗時{stopwatch.ElapsedMilliseconds}ms。");
            Console.Read();
            #endregion
        }

        /// <summary>
        /// 統計字元個數
        /// </summary>
        /// <param name="id"></param>
        /// <param name="address"></param>
        /// <returns></returns>
        private static async Task<int> CountCharactersAsync(string name, string address)
        {
            var wc = new WebClient();
            Console.WriteLine($"{name}開始調用，歷時{stopwatch.ElapsedMilliseconds}ms，線程id={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}。");

            var result =await wc.DownloadStringTaskAsync(address);
            Console.WriteLine($"{name}調用完成，歷時{stopwatch.ElapsedMilliseconds}ms，線程id={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}。");

            return result.Length;
        }

        /// <summary>
        /// 額外操作
        /// </summary>
        /// <param name="id"></param>
        private static void ExtraOperation(int id)
        {
            //這裡是通過拼接字元串進行一些相對耗時的操作
            var s = "";
            for (var i = 0; i < 6000; i++)
            {
                s += i;
            }
            Console.WriteLine($"第{id}次ExtraOperation執行完成，歷時：{stopwatch.ElapsedMilliseconds}ms。");
        }
    }

    運行結果如下：

    三、async & await 結構

    async & await結構可分成三部分：

    1）調用方法：該方法調用非同步方法，然後在非同步方法執行其任務的時候繼續執行；

    2）非同步方法：該方法非同步執行工作，然後立刻返回到調用方法；

    3）await表達式：用於非同步方法內部，指出需要非同步執行的任務。一個非同步方法可以包含多個await表達式（不存在 await 表達式的話IDE會發出警告）。

    四、非同步方法

    非同步方法：在執行完成前立即返回調用方法，在調用方法繼續執行的過程中完成任務。

    語法分析：

    參考自：

    https://www.cnblogs.com/woxihuadabai/p/8042652.html

    https://www.cnblogs.com/liqingwen/p/5831951.html