异步编程

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异步编程

默认情况，一个进程只包含一个线程；
线程可以派生其他线程，因此，一个进程可能包含多个线程；
异步程序中，程序代码不需要严格按照编写的顺序严格执行；

异步编程模式

基于任务的异步模式 (TAP) -- 推荐
- 该模式使用单一方法表示异步操作的开始和完成。
- TAP 以 System.Threading.Tasks.Task 命名空间中的 System.Threading.Tasks 和 System.Threading.Tasks 类型为基础
- 这些类型用于表示任意异步操作。
基于事件的异步模式 (EAP)
- 需要后缀为Async的方法以及多个事件、事件处理程序委托类型和EventArg派生类型
- 建议新开发中不再使用这种模式。
异步编程模型 (APM) 模式（IAsyncResult 模式）
- 使用 IAsyncResult 接口提供异步行为的旧模型
- 不建议新的开发使用此模式

基于任务的异步模式 (TAP)

async/await 特性的结构

// 调用方法
public void fun()
{
    // 调用异步方法
    asyncFun();
}

// 异步方法
public async void funAsync()
{
    // await表达式
    // 用于异步方法内部，指明需要异步执行的任务，一个异步方法可以包含多个await表达式；
    await ...;
    await ...;
      ...;
}

异步方法

使用async修饰符，async属于上下文关键字；
包含一个或多个await表达式；
返回类型：void、Task、Task<T>；
异步方法参数可以为任意类型任意数量，不能为out、ref参数；
异步方法的名称应该以Async为后缀；
Lambda表达式和匿名函数也可以作为异步对象async ( … ) => { … }

异步方法的控制流

异步方法可以分成3个部分：await表达式前、await表达式、await表达式后；
程序运行到await表达式时将控制返回到调用函数；
当await表达式完成时执行后续部分；

await表达式

await表达式包含await关键字和一个awaitable类型的实例；
Task类属于awaitable类型，一般只需要Task，即await关键字+Task实例；

取消任务

使用 CancellationToken和CancellationTokenSource 对象
CancellationToken对象包含是否取消任务的信息；
拥有CancellationToken的任务将定期检测状态，如果CancellationToken对象的 IsCancellationRequested 属性为true，任务停止并返回；
CancellationToken是不可逆的，IsCancellationRequested被设置为true就不能再更改；
CancellationTokenSource对象用于创建可分配给不同任务的CancellationToken对象，持有 CancellationTokenSource 的对象可以调用其Cancel方法将CancellationToken的IsCancellationRequested属性设置为true；

等待任务

在调用方法中同步地等待任务
- Task.Wait( )
- Task.WaitAll( )
- Task.WaitAny( )
在异步方法中异步地等待任务
- Task.WhenAll( )
- Task.WhenAny( )

暂停任务

await Task.Delay(...)
Task.Delay不会阻塞线程，线程可以继续处理其他工作
Task.Delay延迟到期后返回Task对象

在GUI程序程序中执行异步操作

GUI程序是通过消息驱动的，消息被放入到消息泵管理的消息队列中；

Gui程序中使用async/await能够避免消息积压，保持GUI程序响应；

// 将await语句以后的部分安排为等待指定时间后的异步线程上
await Task.Delay ( 10000 );
// 让异步方法在执行后续部分同时返回到调用方法
await Task.Yield ( );

计时器 System.Threading.Timer

计时器在每次时间到期之后，系统会从线程池中的线程上开启一个回调方法，回调方法必须是TimerCallback委托形式；
TimerCallback 委托：public delegate void TimerCallback(object state)；
构造函数
- Timer ( TimerCallback callback )
- Timer ( TimerCallback callback, object state, int dueTime, int period )
- Timer ( TimerCallback callback, object state, TimeSpan dueTime, TimeSpan period )
- 参数：
  - callback：TimerCallback委托
  - state：传入回调方法的参数
  - dueTime：调用callback前的延时，设置为Timeout.Infinite则不会启动，设置为0则立即调用
  - period：调用callback的时间间隔，设置为Timeout.Infinite则只调用一次
方法成员：改变Timer对象的 dueTime 和 period 参数
- Change ( int dueTime, int period )
- Change ( long dueTime, long period )
- Change ( TimeSpan dueTime, TimeSpan period)
其他计时器
- System.Windows.Forms.Timer：用于Windows应用程序，定期把WM_TIMER消息放到程序的消息队列中；
- System.Timers.Timer：包含众多成员，每次时间到期都会触发其Elapsed成员事件；

并行循环Parallel.For、Parallel.ForEach

并行处理相互独立的迭代。
具体重载参见CSDN