异步编程

最新推荐文章于 2025-04-18 17:35:46 发布

ejinxian

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分类专栏：编程语言文章标签： c# 异步编程

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/ejinxian/article/details/100171953

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本文深入探讨了C#中的异步编程模型，包括Task和Task<T>对象的使用，以及async和await关键字如何简化I/O和CPU绑定操作。通过实例展示了网络数据提取和多个任务并行处理的技术。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

如果需要 I/O 绑定（例如从网络请求数据或访问数据库），则需要利用异步编程。

C# 拥有语言级别的异步编程模型，它使你能轻松编写异步代码，而无需应付回叫或符合支持异步的库。它遵循基于任务的异步模式 (TAP)。

异步模型的基本概述

异步编程的核心是 Task 和 Task<T> 对象，这两个对象对异步操作建模。它们受关键字 async 和 await 的支持。在大多数情况下模型十分简单：

对于 I/O 绑定代码，当你 await 一个操作，它将返回 async 方法中的一个 Task 或 Task<T>。

对于 CPU 绑定代码，当你 await 一个操作，它将在后台线程通过 Task.Run 方法启动。

await 关键字有这奇妙的作用。它控制执行 await 的方法的调用方，且它最终允许 UI 具有响应性或服务具有灵活性。

除上方链接的 TAP 文章中介绍的 async 和 await 之外，还有其他处理异步代码的方法，但本文档将在下文中重点介绍语言级别的构造。

private readonly HttpClient _httpClient = new HttpClient();

downloadButton.Clicked += async (o, e) =>
{
    // This line will yield control to the UI as the request
    // from the web service is happening.
    //
    // The UI thread is now free to perform other work.
    var stringData = await _httpClient.GetStringAsync(URL);
    DoSomethingWithData(stringData);
};

网络提取数据

private readonly HttpClient _httpClient = new HttpClient();

[HttpGet]
[Route("DotNetCount")]
public async Task<int> GetDotNetCountAsync()
{
    // Suspends GetDotNetCountAsync() to allow the caller (the web server)
    // to accept another request, rather than blocking on this one.
    var html = await _httpClient.GetStringAsync("https://dotnetfoundation.org");

    return Regex.Matches(html, @"\.NET").Count;
}

等待多个任务完成

你可能发现自己处于需要并行检索多个数据部分的情况。 Task API 包含两种方法（即 Task.WhenAll 和 Task.WhenAny），这些方法允许你编写在多个后台作业中执行非阻止等待的异步代码

public async Task<User> GetUserAsync(int userId)
{
    // Code omitted:
    //
    // Given a user Id {userId}, retrieves a User object corresponding
    // to the entry in the database with {userId} as its Id.
}

public static async Task<IEnumerable<User>> GetUsersAsync(IEnumerable<int> userIds)
{
    var getUserTasks = new List<Task<User>>();

    foreach (int userId in userIds)
    {
        getUserTasks.Add(GetUserAsync(userId));
    }

    return await Task.WhenAll(getUserTasks);
}

参考来源：异步编程