C# 5.0功能之Async一瞥的图文代码详解

距离微软发布Async CTP已经有个把月了吧，周围大家都在热议着Async。如果你对Async已经非常熟悉，那么，请直接略过……如果你跟我一样，只会一点点异步编程，但又觉得以前的异步编程比较麻烦，那么，让我们一起来探索一下下一代的C#会给我们带来什么。（Async CTP同样对VB有支持的。）

本文的例子基于Async CTP SP1 Refresh完成。由于 Async还处于CTP阶段，很多东西还在讨论，因此，也许待到C# 5.0发布的时候，细节还会变动。但是，大体的思路，概念应该是不会有什么变化了。

 

进入正题：

首先，要试用Async功能，我们需要安装Visual Studio 2010 SP1和Microsoft Visual Studio Async CTP (SP1 Refresh)。

 

我们首先设定一个简单的任务，分别来看一下，同步编程，利用回调进步异步编程和Async编程的方法，然后来通过他们来分析一下，Async到底是什么，它给我们带来了什么。

 

任务：

建立一个Windows Form应用程序，当点击按钮时，先显示一行字，例如，开始计算什么的，用以表示状态，然后计算从1到int.Max/2的累加，并把结果显示出来。

 

同步我们会这么做：

首先，写一个函数来实现基本算法：

  #region
 Do things

                     
public
 
long
 DoSomething(
int
 n)

                     {

                         
long
 result = 1;

                         
for
 (
int
 i = 1; i <= n; i++)

                         {

                             result += i;

                         }

                         
return
 result;

                     }
        #endregion

然后，添加一个按钮的Click事件处理程序：

 
private
 
void
 btnSync_Click(
object
 sender, 
EventArgs
 e)

                     {

                         lblResult.Text = 
"Start to do something . . ."
;

                         
long
 value = DoSomething(
int
.MaxValue / 2);

                         lblResult.Text = value.ToString();

                     }

代码第一行改写Label的字样；第二行调用算法获得结果；第三行把结果输出。看似挺不算的。运行一下，就会发现有两个问题：

1. 这个算法需要四五秒钟左右的实现时间，并且在这几秒钟的时间里，界面是锁死的，也就是说应用程序就像死了一样，它不接受任何用户操作。（也许我的电脑比较差，呵呵，所以，如果你没有遇到这种情况，请加大输入参数的值，让它算一会儿。）

1. 我们没有看到Start to do something这一行字。

 

OK，出现这个现象也是可以理解的，因为我们把大量的运算添加到了UI线程里面了。所以，解决方法就是把它放到外面。我试了一下不用Async，实现的代码如下：

private
 
void
 btnCallback_Click(
object
 sender, 
EventArgs
 e)

                     {

                         lblResult.Text = 
"Start to do something . . ."
;

                         Func<
int
, 
long
> callBackDelegate = 
this
.DoSomething;
            callBackDelegate.BeginInvoke(

                             
int
.MaxValue / 2,

                             
new
 AsyncCallback(

                             a =>

                             {

                                 lblResult.Invoke(
new
 MethodInvoker(() =>

                                     {

                                         lblResult.Text = callBackDelegate.EndInvoke(a).ToString();

                                     }));

                             }),

                             
null
);

                     }

如果你觉得这段代码比较晕，那就跳过这一节吧。可能我代码写得不好，大家将就看我简单解释一下，我首先给DoSomething写了一个代理，然后，调用了代理的BeginInvoke方法，把算法放到了其它的Thread中去调用了。这个代理执行完了以后，因为它不会直接返回一个long型的值，而是会去执行一个AsyncCallBack，所以，就在这个Callback里，去调用这个代理的EndInvoke()。

 

好吧，且不论代码质量，这个就是有Async之前的一种实现异步的方法。

从这个代码里，我们完全看不到原来代码的影子，我也没有办法像解释同步代码一样解释：第一、第二、第三……有了Async之后呢？呵呵，代码说明一切：

public
 
Task
<
long
> DoSomethingAsync(
int
 n)

                     {

                        
return
 
TaskEx
.Run<
long
>(() => DoSomething(n));

                     }
 
        
private
 
async
 
void
 btnAsync_Click(
object
 sender, 
EventArgs
 e)

                     {

                         lblResult.Text = 
"Start do something..."
;

                         
var
 x = 
await
 DoSomethingAsync(
int
.MaxValue / 2);

                         lblResult.Text = x.ToString();

                     }

三件事：

第一：添加文件引用：AsyncCtpLibrary.dll。相信Async正式发布之后，这个会出现在.NET应用程序集里。

第二：把DoSomething封装成一个Task。

第三：添加一些关键字，例如async，例如await。

 

我们来仔细看一下代码：

首先，我把要异步执行的代码的返回值写成Task8742468051c85b06f0a0af9e3e506b5c。这个返回值其实有三个选项：void，Task和Task8742468051c85b06f0a0af9e3e506b5c，具体怎么用，大家查MSDN上C#4.0中的Task类吧。

然后，我调用了TaskEx中的Run4db15037c2d45d75b28ec2b6a696f099方法，传递给它一个返回值为long的方法——就是我们的任务的算法啦。

如果你有兴趣研究，可以看一下Run8742468051c85b06f0a0af9e3e506b5c其实调用了Task.Factory.StartNew8742468051c85b06f0a0af9e3e506b5c，而这个Start48c15ee73f6e332a8a171e10c6563c6c则是先建了一个Task，然后调用了它的Start方法……

好，把算法封成任务部分完成。

 

第二部分代码比较容易解释了：

第一行改写Label的字样；第二行调用算法获得结果；第三行把结果输出。<--本行复制/粘贴自前文:-)

 

呵呵，让我们看看细一点，比较一下Sync和Async的代码：

Sync	Async
private void btnSync_Click(object sender, EventArgs e)                     {                         lblResult.Text = "Start to do something . . .";                         long value = DoSomething(int.MaxValue / 2);                         lblResult.Text = value.ToString();                     }	private async void btnAsync_Click(object sender, EventArgs e)                     {                         lblResult.Text = "Start do something...";                         var x = await DoSomethingAsync(int.MaxValue / 2);                         lblResult.Text = x.ToString();                     }

首先，我们在方法名上加上async修饰，声明这是一个有异步调用的方法；

然后，我们在返回Task8742468051c85b06f0a0af9e3e506b5c的函数调用（DoSomethingAsync）之前添加一个await关键字。来猜猜看x是什么类型的？答案是long型。有了await之后，即使在设计时，编译器会自动把Task8742468051c85b06f0a0af9e3e506b5c的类型，转换成T类型。

 

代码到这里结束了，但是，新的Async功能给我们带来了什么？是异步编程的能力吗？我们用Callback同样可以实现异步，而IAsyncCallback接口应该在.NET 1.1中已经实现了；多线程的命名空间也早就存在；Task在C# 4.0中被引入……

 

我想，Async给程序员带来的是一种代码逻辑为中心并且实现多线程编程的方式。通过最后的比较，我们看到，Async的代码与Sync的代码相差无几，程序不再需要花大量精力去考虑回调、同步等等的问题……这与C#一直在努力的方向是一致的，程序员更多的来描述是什么而不是怎么做。

 

最后，附上应用程序下载和源代码，还有运行界面截图……（好吧，我不是美工，请原谅 :-) ）

点击下载源代码

 

点击Async，看到运行提示：

显示执行结果：

最新最官方的Async资料在这儿：^v^

 http://msdn.microsoft.com/Async

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