基于任务的异步编程(Task,async,await)

这节讲一下比较高级的异步编程用法Task，以及两个异步关键字async和await。

Task是在C#5.0推出的语法，它是基于任务的异步编程语法，是对Thread的升级，也提供了很多API，先看一下Task怎么使用：

System.Threading.Tasks.Task.Run(() =>
  {
      Console.WriteLine("异步");
  });
  System.Threading.Tasks.Task aTask=new System.Threading.Tasks.Task(() =>
  {
      Console.WriteLine("异步");
  });
  aTask.Start();
  System.Threading.Tasks.Task.Factory.StartNew(() =>
  {
      Console.WriteLine("异步");
  });

Task.Run()可以直接异步运行一个方法，或者使用实例化Task传入委托的方式，通过start()进行启动，再或者使用Task.Factory.StartNew()直接启动。

async,await

为了进一步介绍Task,需要先介绍两个异步有关的关键字async,await

async用在方法的声明，await用于代码语句中。被async标记的方法，称作异步方法。但是，并非整个方法都是异步执行，代码中以await开头标记的代码，才是要真正异步执行的具体内容。这个关键字一般是配合Task来使用的，Task有泛型的形式，标识异步的返回值类型，通过Result()方法获取返回值。这段说明很难理解，下面看代码演示：

static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine("新建一个异步任务");
    Task<int> task = new Program().GetValue();
​
    Console.WriteLine("正在计算结果....");
    Console.WriteLine($"运行结果为：{task.Result}");
    Console.WriteLine("任务完成....");
}
public async Task<int> GetValue()
{
    Console.WriteLine("即将开始进行计算...3");
    Console.WriteLine("即将开始进行计算...2");
    Console.WriteLine("即将开始进行计算...1");
    int a= await System.Threading.Tasks.Task.Run(() =>
    {
        int i = 0;
         for (; i < 10; i++)
         {
             Console.WriteLine(i);
         }
         return i;
     });
    Console.WriteLine("结果计算完成....");
    return a;
}

运行结果为：

从运行结果可以看出，程序运行到15行await处后，下一步就跳出了这个方法，回到第6行执行，这也是await的一个特性，异步执行，将主线程执行权交回，也就是说，从15行到25行是在后台线程中执行的，之前的执行都是同步的，之后的执行也是同步的，而且，主线程的脚步没有停下，直到遇到task.Result，Result里边存放着异步方法运行的返回值，运行到这，如果异步没有完成，就会阻塞当前线程，直到异步返回结果。

另外说一点，之前在讲自定义中间件的时候，涉及到过这两个关键词，现在明白了这个用法，可以回去再看一下，应该会对中间件的访问流程有一个更清晰的理解。

ContinueWith

    ContinueWith设置Task在执行完原有任务后，再继续执行此方法设置的方法，下面看代码：

task.ContinueWith((task) =>
  {
      Console.WriteLine("---------------"+a.Result);
  });

 这是其中的一个重载，接受一个Action<Task<T>>类型的委托，此处乍一看可能会不解，其实就是把当前执行任务的Task对象传进来了。这样的用法有什么好处呢，运行完了以后，可以直接取Task任务的返回值，不用阻塞线程，当然这是在返回值不是急需的情况下。

CancellationTokenSource

    CancellationTokenSource类用于终止一个任务，请先看一下代码：

static void Main(string[] args)
{
    CancellationTokenSource cancellationToken=new CancellationTokenSource();
​
    Task<int> task= new Program().GetValue(cancellationToken);
    cancellationToken.Cancel();
    Console.WriteLine("正在计算结果....");
​
    Console.WriteLine($"运行结果为：{task.Result}");
    Thread.Sleep(1000);
    Console.WriteLine("任务完成....");
}
public Task<int> GetValue(CancellationTokenSource cancellationToken)
{
    Task<int> a = System.Threading.Tasks.Task.Run(() =>
     {
         int i = 0;
         for (; i < 100; i++)
         {
             Console.WriteLine(i);
             Thread.Sleep(500);
         }
         return i;
     },cancellationToken.Token);
    Console.WriteLine("结果计算完成....");
    return a;
}

创建一个CancellationTokenSource对象，在Run任务的时候传入一个Token,就能调用Cancel()方法就能终止这个任务，运行结果为：

可以看到报错了，这很正常，因为任务停止了，显然Result是没有值的

最后注意一点，异步不是多线程，可以说异步是基于多线程，但是它们不是等于的关系。

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