想要知道.NET異步有多少種實現方式,首先我們要知道.NET提供的執行異步操作的三種模式,然后再去了解.NET異步實現的四種方式。
(1) 基于任務的異步模式 (TAP)【推薦使用】 :該模式使用單一方法表示異步操作的開始和完成,TAP 是在 .NET Framework 4 中引入的。這是在 .NET 中進行異步編程的推薦方法。 C# 中的 async 和 await 關鍵詞以及 Visual Basic 中的 Async 和 Await 運算符為 TAP 添加了語言支持。有關詳細信息,請參閱基于任務的異步模式 (TAP)。
(2) 基于事件的異步模式 (EAP):是提供異步行為的基于事件的舊模型, 這種模式需要后綴為 Async 的方法,以及一個或多個事件、事件處理程序委托類型和 EventArg 派生類型。EAP 是在 .NET Framework 2.0 中引入的。建議新開發中不再使用這種模式。有關詳細信息,請參閱基于事件的異步模式 (EAP)。
(3) 異步編程模型 (APM) 模式(也稱為 IAsyncResult 模式):這是使用 IAsyncResult 接口提供異步行為的舊模型, 在這種模式下,同步操作需要 Begin 和 End 方法(例如,BeginWrite 和 EndWrite以實現異步寫入操作)。不建議新的開發使用此模式。有關詳細信息,請參閱異步編程模型 (APM)。
總的來說,異步編程在提高系統性能、改善用戶體驗、簡化編程模型和支持并行編程方面發揮著重要作用,是現代軟件開發中不可或缺的重要技術之一。
使用async/await關鍵字實現異步編程,這是比較常用的一種異步實現方式。例如:
/// <summary> /// 異步方法(Async Method TAP模式) /// </summary> /// <returns></returns> public static async Task TestDoSomeAsync() { await Task.Delay(1000 * 10).ConfigureAwait(false); //等待10秒 Console.WriteLine("Async Method Completed."); }
通過 Task 和 Task類型實現異步編程,可以利用多核處理器,并發執行多個獨立的任務。例如:
/// <summary> /// 任務并行庫(TPL, Task Parallel Library TAP模式) /// </summary> public static void TestTaskParallel() { var task1 = Task.Run(() => { Console.WriteLine("Task 1 Completed."); }); var task2 = Task.Run(() => { Console.WriteLine("Task 2 Completed."); }); Task<int> task3 = Task.Factory.StartNew(() => { Console.WriteLine("Task 3 Completed."); return 20; // 返回一個整數值 }); //等待所有任務完成 Task.WaitAll(task1, task2, task3); }
是一種經典的異步編程模式,需要手動創建回調函數,用于處理完成或錯誤的通知??梢酝ㄟ^ IAsyncResult 設計模式的 Begin 和 End 方法來實現,其中 Begin 方法開始異步操作,而 End 方法在異步操作完成時執行,并返回異步操作的結果。
注意:在 .NET Core 或 .NET 5+ 等新版本中,BeginInvoke 方法已經被棄用并不再支持,因此可能會導致 System.PlatformNotSupportedException 異常,不過在.NET FX環境是支持的。
/// <summary> /// Asynchronous Programming Model(APM模式) /// </summary> public static void TestAPMAsync() { // 創建一個 AsyncCallback 委托,用于處理異步操作完成后的回調 var callback = new AsyncCallback(AsyncOperationCallback); // 創建一個異步委托實例,表示要異步執行的操作 var asyncMethod = new Func<int, string>(AsyncMethod); // 開始異步操作 var result = asyncMethod.BeginInvoke(88, callback, asyncMethod); Console.WriteLine($"TestAPMAsync Completed."); Console.ReadLine(); } private static string AsyncMethod(int parameter) { Console.WriteLine("AsyncMethod開始執行了..."); return $"異步操作完成,參數為:{parameter}。"; } private static void AsyncOperationCallback(IAsyncResult result) { try { // 從異步狀態對象中獲取返回的異步委托 Func<int, string> asyncMethod = (Func<int, string>)result.AsyncState; string message = asyncMethod.EndInvoke(result); Console.WriteLine(message); } catch (Exception ex) { Console.WriteLine($"異步操作發生異常:{ex.Message}"); } }
是一種已過時的異步編程模式,需要使用事件來實現異步編程。
需要注意的是,EAP 模式通過事件來實現異步編程,相對于 APM 模式更容易理解,同時也避免了手動處理回調函數等細節工作。但是,EAP 模式并不支持 async/await 異步關鍵字,因此在一些特定的場景下可能不夠靈活。
/// <summary> /// Event-based Asynchronous Pattern(EAP模式) /// </summary> static void Main(string[] args) { var asyncObj = new MyAsyncClass(); // 訂閱異步操作完成事件 asyncObj.OperationNameCompleted += AsyncObjOperationNameCompleted; // 啟動異步操作 asyncObj.DoWorkAsync(10); Console.ReadLine(); } /// <summary> /// 異步操作完成事件的處理方法 /// </summary> /// <param name="result">result</param> private static void AsyncObjOperationNameCompleted(int result) { Console.WriteLine($"異步操作完成,結果為: {result}"); } public class MyAsyncClass : Component { /// <summary> /// 聲明一個委托類型,用于定義異步操作的方法簽名 /// </summary> /// <param name="arg"></param> /// <returns></returns> public delegate void MyAsyncDelegate(int arg); /// <summary> /// 聲明一個事件,用于通知異步操作的完成 /// </summary> public event MyAsyncDelegate OperationNameCompleted; /// <summary> /// 異步執行方法,接受一個參數 arg /// </summary> /// <param name="arg"></param> public void DoWorkAsync(int arg) { // 將異步操作放入線程池中執行 ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(DoWork), arg); } /// <summary> /// 真正的異步操作 /// </summary> /// <param name="obj"></param> private void DoWork(object obj) { int arg = (int)obj; int res = arg + 1; // 觸發事件,傳遞異步操作的結果 OperationNameCompleted?.Invoke(res); } }
本文鏈接:http://www.tebozhan.com/showinfo-26-88561-0.html.NET異步有多少種實現方式?(異步編程提高系統性能、改善用戶體驗)
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