用Async异步方法优化事件

posted at 2022.8.4 13:30 by Administrator

 一、 何谓异步方法

应用程序启动时，操作系统会在内存中创建一个新的进程。进程是构成运行程序的资源的集合。在进程内部，系统创建一个称为线程的内核（kernel）对象，它代表了真正执行的程序，一旦进程建立，系统会在Main方法的第一行语句处开始线程的执行。

如果程序只使用一个线程，并且从第一条语句按顺序执行到最后一条，许多情况下，这种简单的模型会在性能、用户体验上导致运行缓慢等难以接受的行为。

C# 5.0 引入了一个用来构建异步方法的新特性----async/await。如果一个程序调用某个方法，并在等待方法执行所有处理后才继续执行，我们称这样的方法是同步的。相反，异步的方法在完成其所有工作之前就返回到调用方法。利用C#的async/await特性可以创建并使用异步方法。合理地使用异步方法可以大大减少线程的等待时间，优化服务器性能，提高客户良好体验。

C#的async/await特性一般由3个部分（调用方法（calling method）、异步（async）方法和await表达式）组成。

二、 何谓事件

我们知道，事件可以看作是设计模式中的发布/订阅者模式（或称观察者模式）在.NET的一种实现方式，利用发布、订阅者模式可以建立一个事件大纲，由发布者建立事件，订阅者提供回调方法，形成一个完美的事件程序。事件也是委托的一种特殊形式，而委托则是对函数的封装，可以当作给方法的特征指定一个名称。当Dang发生有意义的事情时，事件对象处理通知过程。

三、 实现

下面我们来看一个使用异步方法优化事件的例子：   

首先，我们建立一个Incrementer类作为发布者，它定义一个CountIceDisappear事件，即冰消计数事件。每次随机数是12的模或者小于12时将触发该事件。

其次，建立一个抽象类Observer作为订阅者，Observer类包括一个IceDisappearCount属性、 Observer(Incrementer incrementer)构造函数和一个IncrementIceDisappearCount抽象方法，Observer(Incrementer incrementer)的作用是订阅与初始化，IncrementIceDisappearCount的主要作用是构建通知订阅者界面，显示结果。

最后，主程序调用Incrementer类的DoCount方法。

假设目前有二个具体订阅者：Wlan Observer (使用局域网方式浏览的观察者)和Web Observer(使用互联网方式的观察者)，那么，这个冰消计数事件的C#程序代码构建如下：

<supportedRuntimeversion="v4.0"sku=".NETFramework,Version=v4.7.2" />
namespace ConsoleSD
{
    public class IncrementerEventArgs : EventArgs
    {     
        public string Bless { get; set; }
    }
    public class Incrementer
    {
        public delegatevoid tvEventHandler<IncrementerEventArgs>(object source, IncrementerEventArgs e);
        public event tvEventHandler<IncrementerEventArgs> CountIceDisappear;
        public void DoCount()
        {
            DateTime dt = DateTime.Now;
            IncrementerEventArgs args = new IncrementerEventArgs();
            Random rnd = new Random();
            int N=rnd.Next(100);
            for(int i = 1; i < (N+1); i++)
            {
                if (i%12==0&& CountIceDisappear != null)
                {                   
                    args.Bless = "走，跑步去！";
                    CountIceDisappear(this,args);
                }
            }
            if (N<12 && CountIceDisappear != null)
            {             
                args.Bless = "来，尝尝我做的清蒸鱼。";
                CountIceDisappear(this, args);
            }
            Console.WriteLine("{0}", N);
            DateTime dt2 = DateTime.Now;
            TimeSpan timeSpan = dt2-dt;
            Console.WriteLine("耗时{0} ms",timeSpan.TotalMilliseconds);
        }
}
    abstract class Observer
    {
        public int IceDisappearCount { get; set; }       
        public Observer(Incrementer incrementer)
        {
            IceDisappearCount = 0;
            incrementer.CountIceDisappear += IncrementIceDisappearCount;
        }
        public abstract void IncrementIceDisappearCount(object source, IncrementerEventArgs e);
    }
    class WlanObserver : Observer
    {
        public WlanObserver(Incrementer incrementer) : base(incrementer) { }
        public override void IncrementIceDisappearCount(object source,IncrementerEventArgs e)
        {
            IceDisappearCount++;
            Console.WriteLine($"Hello,第{IceDisappearCount}次，{e.Bless} in {source}");          
        }
    }
    class WebObserver : Observer
    {
        public WebObserver(Incrementer incrementer) : base(incrementer){ }
        public override void IncrementIceDisappearCount(object source, IncrementerEventArgs e)
        {
            IceDisappearCount++;
            _ = CountWeb("http://www.china.cx/jing.aspx");
            Console.WriteLine($"Hello,第{IceDisappearCount}次{e.Bless} in {source}");       
        }
        private int CountWeb(string site)
        {
            WebClient wc = new WebClient();
            string result = wc.DownloadString(new Uri(site));
            return result.Length;
        }
}
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {           
            Incrementer incrementer=new Incrementer();  
            WlanObserver wlanObserver=new WlanObserver(incrementer);
            incrementer.DoCount();
            Incrementer incrementer1 = new Incrementer();
            WebObserver webObserver=new WebObserver(incrementer1);
            incrementer1.DoCount();
        }
  }
}
 
 效果图

     这时我们发现，WebObserver订阅事件时间高达627ms，相当缓慢。经分析，原因是该订阅者要浏览订阅信息，需要先强qiang制zhi连接一个类似代理的jing.aspx页面，以下载上网许可，因此拖慢了传递信息速度。那么，如何有效地提高速度呢？这就要用到我们先前叙述的：采用Async异步方法。 我们增加一个WebAsyncObserver类，代码如下 ：

 class WebAsyncObserver : Observer
    {
        public WebAsyncObserver(Incrementer incrementer):base(incrementer)
        {        }
        public override void IncrementIceDisappearCount(object source, IncrementerEventArgs e)
        {
            _ = CountWebAsync("http://www.china.cx/jing.aspx");
            Console.WriteLine($"Hello,第{IceDisappearCount}次{e.Bless} in {source}");
            IceDisappearCount++;
        }      
        private async Task<int> CountWebAsync(string site)
        {
            WebClient wc = new WebClient();         
            string result = await wc.DownloadStringTaskAsync(new Uri(site));         
            return result.Length;
        }
 }

 

主程序增加三行代码：

            Incrementer incrementer2 = new Incrementer();
            WebAsyncObserver webAsyncObserver = new WebAsyncObserver(incrementer2);
            incrementer2.DoCount(); 
   看一下效果：

       

       使用Async异步方法大幅削减订阅时间，达到惊人的1-8.56/551≈98% ！

 

 

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