异步编程系列(Thread、Task、async/await、ajax等)
序
术语:
APM 异步编程模型,Asynchronous Programming Model
EAP 基于事件的异步编程模式,Event-based Asynchronous Pattern
TAP 基于任务的异步编程模式,Task-based Asynchronous Pattern
TPL 任务并行库,Task Parallel Library
经过一番努力,我写的异步编程系列也算有头有尾,现在我给这个系列整个目录和做个简单介绍。
“概要 + 目录”整理
C#语言是微软于2000年发布,基于.NET Framewrok框架的、面向对象的高级语言。经过近十三年的发展,经历了5次大的升级,目前最新版本为C#5.0(对应于.NET Framework 4.5)。其中每个版本发布都是有一个“主题”。即:C#1.0托管代码→C#2.0泛型→C#3.0LINQ→C#4.0动态语言→C#5.0异步编程。这系列既是针对“异步编程”所写。
C#版本 |
.NET 版本 |
Visual Studio 版本 |
特性描述 |
C# 1.0 |
.NET 1.0/1.1 |
VS 2002/2003 |
C#的第一个正式发行版本。微软的团队从无到有创造了一种语言,专门为.NET编程提供支持 |
C# 2.0 |
.NET 2.0 |
VS 2005 |
C#语言开始支持泛型,.NET Framework 2.0新增了支持泛型的库 |
.NET 3.0 |
新增了一套API来支持分布式通信(Windows Communication Foundation— WCF)、富客户端表示(Windows Presentation Foundation)、工作流(Windows Workflow—WF)以及Web身份验证(Cardspaces) |
||
C# 3.0 |
.NET 3.5 |
VS 2008 |
添加了对LINQ的支持,对用于集合编程的API进行了大幅改进。.NET Framework 3.5对原有的API进行了扩展,从而支持了LINQ |
C# 4.0 |
.NET 4.0 |
VS 2010 |
添加了动态类型(dynamic)的支持,引入了新的轻量级线程同步基元及新的异步编程类库TPL |
C# 5.0 |
.NET 4.5 |
VS 2012 |
改进并扩展了.NET4.0中引入的TPL类库,并引入async和await关键字轻松构建异步方法。 |
1. 异步编程基础
资料整理路线:线程----线程池----线程同步----并行任务----三种异步编程模型。首先了解最基础的线程(Thread类),再进一步明白线程管理器(ThreadPool类)。因为多个工作项之间可能出现并行运行,会造成对共享资源的访问问题,所以引入线程同步基元来让共享资源得到合理使用。最后介绍.NET4.0新引入并在.NET4.5中得到优化和扩展的TPL(任务并行库),并结合C# 5.0中新引入的async和await关键字轻松构建异步方法。详细如下:
异步编程:.NET 4.5 基于任务的异步编程模型(TAP)
CancellationToken
在C#中使用 CancellationToken 处理异步任务
.NET Core使用 CancellationToken 取消API请求
(译).NET4.X 并行任务中Task.Start()的FAQ
Task.CompletedTask和Task.Result小记
IAsyncDisposable接口
Thread、ThreadPool、Task、Parallel、Async和Await基本用法、区别以及弊端
NET问答: using 和 await using 有什么不同?
Task.Factory.StartNew 和 Task.Factory.FromAsync 有什么区别?
Task.Factory.StartNew 和 Task.Run 到底有什么区别?(一般情况,都使用Task.Run)
Unwrap 解包,会把嵌套的Task<Task>或者Task<Task<T>>的结果提取出来。(相当于await result)
Task.Factory.StartNew和Task.Run区别之一就有Task.Run会自动执行Unwrap操作
#、加锁后超时释放,且超时要有一定的随机性
#、加锁按照一定的顺序规则
ExecutionContext执行上下文
#、AsyncLocal 的实际数据存储在 ExecutionContext 中,而 ExecutionContext 作为线程的私有字段与线程绑定,在线程会发生切换的地方,runtime 会将切换前的 ExecutionContext 保存起来,切换后再恢复到新线程上。
#、分析 HttpContextAccessor 的实现原理
#、ValueAccessor 模式,在abp中也使用过Accessor设计
#、在.NET 中,每个线程都关联着一个执行上下文(execution context)。可以通过Thread.CurrentThread.ExecutionContext属性进行访问,或者通过 ExecutionContext.Capture() 获取(前者的实现) 。
#、AsyncLocal 最终就是把数据保存在 ExecutionContext 上的
线程安全
System.Collections.Concurrent(BlockingCollection<T>、ConcurrentBag<T>、ConcurrentDictionary<TKey, TValue>、ConcurrentQueue<T>、ConcurrentStack<T> )
Nito.AsyncEx:async/await的.Net辅助库(AsyncLock)
2. async\await 使用注意事项
此文因在async返回void,在基于任务的异步模式(TAP)并不知道异步任务的状态,当 this.context.Update 执行完成后,发现挂载在内存中的连接已经没有使用,就执行了回收;实际上,此时程序还没有执行完成,但是 TAP 并不知道,所以它不会去阻止这个回收的过程(使用标记),释放 DbContext 后抛出异常
Task.Run(async () => await MethodAsync()).Result 和 MethodAsync().Result 之间有什么区别吗?
.net core针对async ()=>的安全处理 (Action 改为 Func<Task?>)
注意:await会导致parallel提前结束,并标示完成状态,但实际上在await后面的代码都没有执行了
NET问答: 多个 await 和 Task.WaitAll 是等价的吗?
为什么async/await方法不能有lock或Monitor
async/await中的异常处理
#、async void函数,若抛出异常,全局异常捕获不到此异常,直接导致了程序的crash。应该为 async Task函数
#、TaskScheduler.UnobservedTaskException 全局异常,UnobservedTaskException事件并非在“抛出”异常后便立即触发,而是在某次垃圾收集过程(GC.Collect()),从Finalizer线程里触发并执行。
3. 示例:构建Async同步基元
为TPL提供同步基元,但这只是提供TPL的应用思路,不推荐将这些同步基元应用于项目中。
(译)构建Async同步基元,Part 1 AsyncManualResetEvent
(译)构建Async同步基元,Part 2 AsyncAutoResetEvent
(译)构建Async同步基元,Part 3 AsyncCountdownEvent
(译)构建Async同步基元,Part 4 AsyncBarrier
(译)构建Async同步基元,Part 5 AsyncSemaphore
(译)构建Async同步基元,Part 6 AsyncLock
(译)构建Async同步基元,Part 7 AsyncReaderWriterLock
4. 前端中的异步
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推荐阅读:
在.NET 中,每个线程都关联着一个 执行上下文(execution context) 。 可以通过Thread.CurrentThread.ExecutionContext 属性进行访问,或者通过 ExecutionContext.Capture() 获取(前者的实现) 。
AsyncLocal 最终就是把数据保存在 ExecutionContext 上的
作者:滴答的雨
出处:http://www.cnblogs.com/heyuquan/
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