async and await 操作实例

如果有几个Uri，需要获取这些Uri的所有内容的长度之和，你会如何做？
 
很简单，使用WebClient一个一个的获取uri的内容长度，进行累加。
也就是说如果有5个Uri，请求的时间分别是:1s 2s 3s 4s 5s.
那么需要的时间是:1+2+3+4+5=(6*5)/2=15.
如果采用并行计算的话，结果可能是这样：



总时间长度是5s.
 
为了演示效果，需要下面3个页面：



其中SlowPage 的Page_load代码如下:

protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)

{

Thread.Sleep(5000);

}

VerySlowPage的Page_load事件则 Thread.Sleep(10000);
 
新建控制台程序CAStudy：
首先新建类AsyncDemo:
同步的获取Uris的内容长度代码如下：

public class AsyncDemo

{

public int SumPageSizes(IList<Uri> uris)

{

int total = 0;

foreach (var uri in uris)

{

Console.WriteLine("Thread {0}:Found {1} bytes...{2}",

Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, total,DateTime.Now);

var data = new WebClient().DownloadData(uri);

total += data.Length;

}

Console.WriteLine("{0}:Found {1} bytes total {2}",

Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, total, DateTime.Now);

return total;

}

}

 
在这里SumPageSizes 方法，通过foreach循环一个一个的下载数据。
 
Main函数如下：

public static void Main()

{

List<Uri> uris = new List<Uri>();

uris.Add(new Uri("http://localhost:57815/AsyncTestPages/QuickPage.aspx"));

uris.Add(new Uri("http://localhost:57815/AsyncTestPages/SlowPage.aspx"));

uris.Add(new Uri("http://localhost:57815/AsyncTestPages/VerySlowPage.aspx"));

uris.Add(new Uri("http://localhost:57815/AsyncTestPages/QuickPage.aspx"));

uris.Add(new Uri("http://localhost:57815/AsyncTestPages/SlowPage.aspx"));

uris.Add(new Uri("http://localhost:57815/AsyncTestPages/VerySlowPage.aspx"));

AsyncDemo asyncDemo = new AsyncDemo();

int totalSize = asyncDemo.SumPageSizes(uris);

}

 
Main 函数主要是构造Uri，然后调用AsyncDemo的SumPageSizes方法来获取所有Uri的内容的总长度。
结果如下：
 



 
可以看到时间分别是0s,5s,10s,0s ,5s,10s.所以总长度是(0+5+10)*2=30.
可以看到速度很慢，如果有一个网页卡住的话，后面很恐怖的哦
 
下面演示使用async，await的方式：
第一步：将 VS2010 升级到 VS2010 sp1.
第二步：下载Async CTP，进行安装
第三步：为应用程序添加AsyncCTPLibrary引用，如下：



 
OK，将上面的SumPageSizes 方法修改如下：

public async Task<int> SumPageSizesAsync2(IList<Uri> uris)

{

var tasks = uris.Select(uri => new WebClient().DownloadDataTaskAsync(uri));

var data = await TaskEx.WhenAll(tasks);

return await TaskEx.Run(() =>

{

return data.Sum(s => s.Length);

});

}

 
在AsyncCTPLibrary.dll中，微软为一些类提供了扩展，如下：



 
WebClient的扩展如下：



可以看到基本上为每个Download 都增加了一个XXXTaskAsync 的扩展方法。
返回的全部都是Task，
 
为什么全部都是Task?，因为await 只能wait Task，并且await 只能用在async 标记的方法中，
async 关键字表明这是个异步方法。
 
第一句：
public async Task<int> SumPageSizesAsync(IList<Uri>
uris)
因为我们申明的是一个异步方法，所以要使用async 关键字，SumPageSizesAsync方法返回的结果是int类型，所以返回Task<int>.
 

第二句：
IEnumerable<Task<Byte[]>> tasks = uris.Select(uri => new WebClient().DownloadDataTaskAsync(uri));

获取DownloadDataTaskAsync返回的所有Task。

第三句：
byte[][] data = await TaskEx.WhenAll(tasks);
首先第二句返回的是IEnumerable<Task<Byte[]>> 类型，也就是一个一个的Task<Byte[]> 的任务，使用TaskEx的WhenAll方法可以将这些任务转变成一个Task<Byte[][]> 的任务

 
使用await关键字意味着Task<Byte[][]> 方法需要等待，等待结束后返回Byte[][]。

 
第四句：
return await TaskEx.Run<int>(() =>
            {
                return data.Sum(s => s.Length);
            });

 
TaskEx.Run 返回将使用第三句返回的data，将Byte[][] 的数据进行Sum运算，返回一个Task<int> 的对象，如果不使用await 的话：




 
因为 async 关键字代表的是异步方法，并且该异步方法返回的结果是int，所以需要再次使用await 关键字：
return await TaskEx.Run<int>(() =>
            {
                return data.Sum(s => s.Length);
            });

 
修改Main代码如下：

public static void Main()

{

List<Uri> uris = new List<Uri>();

uris.Add(new Uri("http://localhost:57815/AsyncTestPages/QuickPage.aspx"));

uris.Add(new Uri("http://localhost:57815/AsyncTestPages/SlowPage.aspx"));

uris.Add(new Uri("http://localhost:57815/AsyncTestPages/VerySlowPage.aspx"));

uris.Add(new Uri("http://localhost:57815/AsyncTestPages/QuickPage.aspx"));

uris.Add(new Uri("http://localhost:57815/AsyncTestPages/SlowPage.aspx"));

uris.Add(new Uri("http://localhost:57815/AsyncTestPages/VerySlowPage.aspx"));

AsyncDemo asyncDemo = new AsyncDemo();

Console.WriteLine(DateTime.Now);

int totalSize = asyncDemo.SumPageSizesAsync(uris).Result;

Console.WriteLine("TotalSize:{0}, Finished", totalSize);

Console.WriteLine(DateTime.Now);

}

 
运行结果如下：



 
可以看到使用了16秒的时间，大致等于理论值15.
有的同学会说，很麻烦！，的确，我也感觉很麻烦，还不如ThreadPool 来的快，不过async，await主要并不是解决这类问题的，它所解决的是异步中的同步，也就是说在某些异步操作中，需要同步的去处理，比如在Silverlight中，
异步获取A –> 异步获取B –> 异步获取C..
如果使用传统的方式则需要：

WebClient webClient = new WebClient();

webClient.DownloadDataCompleted += (s, e) =>

{

// 使用A对象，做些事情。

WebClient webClient2 = new WebClient();

webClient2.DownloadDataCompleted += (s2, e2) =>

 {

//使用B对象，做些事情。

};

webClient2.DownloadDataAsync(new Uri("B 的地址"));

};

webClient.DownloadDataAsync(new Uri("A 的地址"));

 
当然在这里演示的是最丑陋的版本，聪明的同学可以使用Enumerable 来简化异步操作。
如果使用async 和await则可以修改为：

public async Task<int> SumPageSizesAsync3(IList<Uri> uris)

{

int total = 0;

foreach (var uri in uris)

{ 

WebClient webClient=new WebClient();

var data = await webClient.DownloadDataTaskAsync(uri);

total += data.Length;

}

return total;

}