【转载】async await 异步编程详解

https://www.cnblogs.com/rosanshao/p/3728108.html#!comments

http://www.cnblogs.com/wisdomqq/archive/2012/03/29/2417723.html

写在前面的话,很久没有写Blog了,不对,其实一致就没有怎么写过.今天有空,我也来写一篇Blog

随着.Net4.5的推出,一种新的编程方式简化了异步编程,在网上时不时的也看到各种打着Asp.Net异步编程的口号,如何提高性能,如何提高吞吐率!

好多文章都说得不清楚,甚至是错误的.只看到了一些表象,混淆概念.希望这篇文章能够能够对一部分人理解Asp.net异步编程模型.

本文的重点是理解Asp.net异步如何提高吞吐率,提高性能.当然提高性能的不单是异步,有很多方式,多线程等等.

1基础知识,谈一个初学者不容易理解的基础知识,这个基础知识,很不基础的哦

先看这个代码

ThreadPool.GetMaxThreads(out workerThreads, out completionPortThreads);
ThreadPool.GetAvailableThreads(out workerThreads, out completionPortThreads);

Asp.net有二类线程,1类就是工作线程,另一类是IO线程,也有叫完成端口线程.简单说一下,工作线程:处理普通请求的线程,平常代码中运用得最多的线程.

这个线程是有限的,是根CPU的个数相关的.IO线程,就是比如与文件读写,网络操作等就可以异步实现真正意义的性能提升[异步].

这个IO线程如果没有专门处理,通常情况下也是没有处理的,这个IO线程基本上都是空闲的

就是可以使用IO线程来代替工作线程,因为处理用户请求的是工作线程,是有限的,比较珍贵的。

2ThreadPool,Task这二个其实都是线程,对于Asp.net来说,代码没有做特殊的处理通常都是工作线程,线程池里的线程

  Thread这个是底层的线程,没有做任何封装,直接使用,创建这个线程比较费时,同时不容易重用.

3async/await一个新的语法糖，一个简化方式的异步编程模型,值得推荐.有了这个后,我们的异步编程模型变得简单,优雅--这个和Task关系很紧密的,如何...自己去实践

以上几个概念了解后,我们就是使用最佳实践,提高性能,吞吐率了

下面给出一个WebApi的示例

 

        public async Task<string> Get()
        {
            return await GetArticleContentAsync();
        }

        private async Task<string> GetArticleContentAsync()
        {
            using (var httpClient = new HttpClient())
            {
                var response = await httpClient.GetAsync("http://www.asp.net");
                var buffer = await response.Content.ReadAsByteArrayAsync();
                return Encoding.UTF8.GetString(buffer);
            }
        }

这个代码,看起来和网上其他的Blog差不多,但这样的方式对于asp.net异步,提升吞吐率的效果是最佳的,第1,使用IO端口,在处理网络请求的时候[从http://www.asp.net获取数据的时候]

把当时处理的工作线程返回给了线程池,让其可以处理其他用户的请求,在从网络www.asp.net获取数据的时候,只占用了一个IO线程

 

现在列出,网上其他Blog的关于这块的

 public async Task<string> GetArticleContentByNoRigntWayAsync()
        {
            return await Task.Run(() =>
                {
                    using (var client = new WebClient())
                    {
                        return client.DownloadString("http://www.asp.net");
                    }
                });
        }

这个代码看起来和上面的代码没有什么区别,但是这样代码和上面的第一种方式是有本质的区别,性能真的有提升吗?真的能提升吞吐率吗?好多开发也是这样使用的

我先在这儿给出答案,这样的方式[使用GetArticleContentByNoRigntWayAsync],是不太可能提升性能的,特别是在Asp.net环境中

这儿的确用于了异步,也用到了Task,线程池.仅仅用到了而已

想知道为什么没有提升性能,没有提高吞吐率,需要各位客观的支持

接着昨天没有说完的,继续说!

把同步方法封闭成异步,在Asp.net中只会占用线程池的线程池,同时也可能会造成线程间的切换,至于线程池的切换耗时不,我不清楚,但是已经在关注性能问题了,那我们就

应该避免线程切换,切换总比不切换耗时,对吧

我们要使用并行计算,我们直接使用使用同步,再加上几个Task就可以了,如果只有一个Task,又是同步,也没有必要.

所以对于我们使用言我总结一下

使用异步,就要使用IO线程,充分利用这个去完成操作

如果没有使用IO线程,就直接使用同步会更好

 

1异步+IO线程

 

2直接同步

 

3并行计算[充分利用CPU]  同步+二个以上的Task

 a并行期间吞吐率会下降,如果CPU有空闲的话,可以考虑自己实现一个线程池[使用Thread],通常不易写稳定

 b[建议]把ThreadPool的默认数量改大些,前提还是CPU有空闲的话

 

经典评论

服务器每个请求都会有个线程，对线程池而言，线程占用的时间越短，性能就越好，这就是async/await的意义。

第一种，走异步IO，工作线程回归线程池，等异步IO线程，执行完毕再取一个线程执行先前定义的异步回调方法。

第二种，虽然task（内封装了一个线程，以A命名）异步了，可是这个task内部还是同步的，task的异步的实质是task内线程A同步执行IO,同步IO操作完毕后，线程A取另一个线程，执行回调方法。

我个人理解用异步IO，更多的是避免阻塞的不好体验，并行的性能反而是次要的。
第二种虽然是同步IO，但也可以避免阻塞的问题
线程之前的切换是有成本的，当然用第一种的更好

总只 ，网络和IO请求，交给硬件，然后调用的线程就回收了，当硬件处理或网络请求完毕，会重新有另一个线程来处理返回结果。我是这样理解的。 单纯的使用task来异步完成任务，只是不会阻塞，并不会减轻cpu的压力，反而会增加。望楼主指教学习。