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[.net 面向对象程序设计进阶] (19) 异步(Asynchronous) 使用异步创建快速响应和可伸缩性的应用程序
本节导读：
本节主要说明使用异步进行程序设计的优缺点及如何通过异步编程.
使用传统方法BeginInvoke / EndInvoke来实现异步。
使用async/await 创建异步方法和事件。
通过异步编程创建具有快速响应和可伸缩性的应用程序。
读前必备：
B.事件 [.net 面向对象编程基础] (22) 事件
1.异步程序设计的优缺点:
A.让用户界面快速响应；对于耗时操作阻塞UI线程，通过异步回调可使用UI快速响应。
B.创建高伸缩性的应用。对于服务端应用，创建更多线程来处理消耗资源较多，使用异步可使用主线程继续工作，不需要等待返回。使用程序具有更好的伸缩性。
对于异步的缺点，最主要一点就是比创建同步程序难度大一些，首先使用传统的方法创建异步，比起同步更容易出错。不过随着.NET的不断发展和第三方异步组件的丰富，创建异步应用程序也变得越来越简单了。
2.异步的实现
对于.NET中的异步编程，.NET在各个方向都几乎提供了同步和异步的两个方式来实现,在这里我们不能把.NET中全部的异步编程方法都列举出来了，下面介绍几种常用且实用的异步方法。
3.使用BeginInvoke / EndInvoke实现异步
3.1 简单的异步示例
下面看一个简单的示例：
//使用一个有返回值的泛型委托来执行BeginInvoke Func<string> myFunc = new Func<string>(()=>{ Thread.Sleep(10); return "我是异步执行完成的返回值 当前时间：" + System.DateTime.Now.ToString(); }); IAsyncResult asynResult = myFunc.BeginInvoke(null, null); //在异步没有完成前，可以做别的事 while (!asynResult.IsCompleted) { //当不是true时，就执行这里的代码 Console.WriteLine("当前异步是否完成：" + asynResult.IsCompleted + " 当前时间：" + System.DateTime.Now.ToString()); } string result = myFunc.EndInvoke(asynResult);//当是true时，就将结果返回显示 Console.WriteLine(result);
运行结果如下：
在异步没有完成时，可以继续工作做一些想做的事，异步完成后返回结果。
3.2 使用异步的超时 WaitOne 判断异步完成
除了上面使用IsCompleted来判断异步完成之外，也可以使用超时来判断异步的完成情况
示例如下 ：
//使用一个有返回值的泛型委托来执行BeginInvoke Func<string> myFunc = new Func<string>(()=>{ int i = 0; while (i<99999999) ++i; return "异步执行完成的返回值" + (i).ToString() + " 当前时间：" + System.DateTime.Now.ToString(); }); IAsyncResult asynResult = myFunc.BeginInvoke(null, null); while (!asynResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(10, false)) Console.Write("*"); string result = myFunc.EndInvoke(asynResult); Console.Write("\n"); Console.WriteLine(result);
运行结果如下：
3.3 回调
毕竟上述两种等待不是一个好的方法。我们在前端开发中使用过ajax的同学肯定知道，前端中异步使用一个回调函数在异步完成后完成我们想要做的事，.NET自然也有类似的回调方法，
看示例：
//使用一个有返回值的泛型委托来执行BeginInvoke Func<string> myFunc = new Func<string>(()=>{ int i = 0; while (i<99999999) ++i; return "异步执行完成的返回值" + (i).ToString() + " 当前时间：" + System.DateTime.Now.ToString(); }); IAsyncResult asynResult = myFunc.BeginInvoke((result) => { string rst = myFunc.EndInvoke(result); Console.WriteLine("异步完成了，我该返回结果了！"); Console.WriteLine(rst); }, null);
运行结果如下 ：
3.4 其它组件中的Begin\End异步方法
除了BeginInvoke / EndInvoke之外，.NET在很多类中提供了异步的方法,
如System.Net.HttpWebRequest类的BeginGetResponse和EndGetResponse方法，
这里不再一一列举了，使用方法和上面的示例类似。
4. async/await
.NET 5.0 以后，让异步编程变得更加简单了，我们介绍一下async和await。
它让我们编写异步程序变得和同步一样简单，不但减少了代码量，而且不会因为异步让我们程序逻辑被打乱。
4.1 异步方法
下面使用async 和 await关键字来创建一个异步方法,
在第一个方法里调用第二个异步方法，
第二个异步方法中使用了多线程。
听起来很绕口，不过整个代码编写和同步方法没有什么区别，只是多一个关键字。
static void Main(string[] args) { Console.WriteLine("主线程开始.."); AsyncMethod(); Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("主线程结束.."); Console.ReadKey(); } static async void AsyncMethod() { Console.WriteLine("开始异步方法"); var result = await MyMethod(); Console.WriteLine("异步方法结束"); } static async Task<int> MyMethod() { for (int i = 0; i < 5; i++) { Console.WriteLine("异步执行" + i.ToString() + ".."); await Task.Delay(1000); //模拟耗时操作 } return 0; }
运行结果如下：
4.2 异步事件
下面使用一个WinForm应用程序来测试一下异步事件，我们创建一个同步的Click事件和一个异步的Click事件，先触发异步，然后紧接着触发同步，看一下运行结果。
//同步事件 private void button2_Click(object sender, EventArgs e) { textBox1.Text += "同步执行开始..\r\n"; MyMethodFirst(); textBox1.Text += "同步执行结束..\r\n"; } //同事事件调用方法 int MyMethodFirst() { for (int i = 0; i < 5; i++) { textBox1.Text += "同步执行" + i.ToString() + "..\r\n"; } return 0; } //异步事件 private async void button3_Click(object sender, EventArgs e) { textBox1.Text += "异步执行开始..====\r\n"; await MyMethodSencond(); textBox1.Text += "异步执行结束..====\r\n"; } //异步事件调用方法 async Task<int> MyMethodSencond() { for (int i = 0; i < 5; i++) { textBox1.Text += "异步执行" + i.ToString() +" ..====\r\n"; await Task.Delay(1000); //模拟耗时操作 } return 0; }
运行结果如下：
5. 本节要点
A.使用传统方法BeginInvoke / EndInvoke来实现异步
B.使用async/await 创建异步方法和事件
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