C#實現異步編程的常用方式總結
作者：conan
異步編程是現代軟件開發中不可或缺的一部分，尤其是在處理耗時操作時。C#提供了多種實現異步編程的方式，包括使用async和await關鍵字、Task類、基于委托的異步方法、基于IAsyncEnumerable的異步數據流以及基于TPL Dataflow的異步數據流處理。
異步編程是現代軟件開發中不可或缺的一部分，尤其是在處理耗時操作時。C#作為一種功能強大的編程語言，提供了多種實現異步編程的方式。本文將介紹C#中常用的五種異步編程方式，并附上示例代碼。
1. 使用async和await關鍵字
C# 5.0引入了async和await關鍵字，極大地簡化了異步編程。使用async標記的方法可以在不阻塞主線程的情況下執行異步操作，而await關鍵字則用于等待一個Task完成。
using System;
using System.Threading.Tasks;
public class AsyncExample
{
public static async Task Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("調用異步方法前");
string result = await GetDataAsync("https://example.com/data");
Console.WriteLine("調用異步方法后");
Console.WriteLine(result);
}
public static async Task<string> GetDataAsync(string url)
{
using (HttpClient client = new HttpClient())
{
HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(url);
response.EnsureSuccessStatusCode();
string responseBody = await response.Content.ReadAsStringAsync();
return responseBody;
}
}
}2. 使用Task類
Task類是.NET Framework 4.0引入的，用于表示一個異步操作。Task.Run方法是一個常用的方式來啟動一個后臺任務。
using System;
using System.Threading.Tasks;
public class TaskExample
{
public static async Task Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("主線程,線程ID: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
Task task1 = new Task(() => TaskFunc1());
task1.Start();
var result = Task.Run<string>(() => { return TaskFunc2(); });
Console.WriteLine(result.Result);
}
private static void TaskFunc1()
{
Console.WriteLine("Task方式一開啟的線程ID: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
private static string TaskFunc2()
{
return "Task方式二開啟的線程ID: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
}
}3. 基于委托的異步方法
在委托類型中定義BeginInvoke()和EndInvoke()兩個方法，可以實現異步編程。
using System;
using System.Threading;
public class DelegateAsyncExample
{
public static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("調用異步方法前");
string param = "參數";
PostAsync(param);
Console.WriteLine("調用異步方法后");
Console.ReadKey();
}
private delegate void AsyncFoo(string param);
private static void PostAsync(object param)
{
AsyncFoo caller = Myfunc;
caller.BeginInvoke(param.ToString(), FooCallBack, caller);
}
private static void FooCallBack(IAsyncResult ar)
{
var caller = (AsyncFoo)ar.AsyncState;
caller.EndInvoke(ar);
}
private static void Myfunc(string param)
{
Console.WriteLine("通過委托來實現異步編程的");
}
}4. 基于IAsyncEnumerable的異步數據流
IAsyncEnumerable是.NET Core 2.0引入的，提供了一種異步枚舉大量數據的方式。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading.Tasks;
public class AsyncStreamExample
{
public static async Task Main(string[] args)
{
await foreach (var item in GetLargeDataAsync())
{
Console.WriteLine(item);
}
}
public static async IAsyncEnumerable<int> GetLargeDataAsync()
{
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
await Task.Delay(1000); // 模擬異步操作
yield return i;
}
}
}5. 基于TPL Dataflow的異步數據流處理
TPL Dataflow（Task Parallel Library Dataflow）提供了多種塊（如BufferBlock、TransformBlock<T, T>等），可以組合起來構建數據處理管道。
using System;
using System.Threading.Tasks;
using System.Threading.Tasks.Dataflow;
public class DataflowExample
{
public static async Task Main(string[] args)
{
var buffer = new BufferBlock<int>();
var processor = new TransformBlock<int, string>(async x => await ProcessAsync(x));
buffer.LinkTo(processor);
buffer.Post(1);
buffer.Post(2);
buffer.Complete();
await processor.Completion;
}
private static async Task<string> ProcessAsync(int x)
{
await Task.Delay(1000); // 模擬異步操作
return "Processed: " + x;
}
}結論
異步編程是現代軟件開發中不可或缺的一部分，尤其是在處理耗時操作時。C#提供了多種實現異步編程的方式，包括使用async和await關鍵字、Task類、基于委托的異步方法、基于IAsyncEnumerable的異步數據流以及基于TPL Dataflow的異步數據流處理。每種方式都有其適用場景和優勢，開發者可以根據項目的具體需求選擇合適的方式。
責任編輯：武曉燕
來源：
程序員編程日記
