一、什么是异步编制程序?

不得不说的异步编制程序,不得不说异步编制程序

一、什么是异步编制程序?

   
异步编制程序正是把耗费时间的操作放进贰个单独的线程中实行拍卖(该线程须求将履行进程反映到界面上)。由于耗费时间操作是在其它三个线程中被执行的,所以它不会堵塞主线程。主线程开启这几个单独的线程后,还是能够继续执行别的操作(例如窗体绘制等)。

   
异步编制程序可以增强用户体验,防止在进展耗费时间操作时让用户看到程序“卡死”的场景。

 

二、异步编制程序模型(APM)

    APM是Asynchronous Programming
Mode的缩写,即异步编制程序模型的情致,它同意程序用越来越少的线程去执行越多的操作。在.NET
Framework中,要甄别某些类是或不是完成了异步编制程序模型,首要便是看该类是不是贯彻了归来类型为IAsyncResult接口的BeginXXX方法和EndXXX方法。

   
由于委托类型定义了BeginInvoke和EndInvoke方法,所以委托项目都达成了异步编制程序模型。

    二.1 Beginxxx方法–起首推行异步操作

         
在供给得到文件中的内容时,大家家常便饭会利用FileStream的共同方法Read进行读取,该联合方法的定义为:

          public override int Read(byte[] array,int offset,int count)

         
当使用方面的点子读取大文件的内容时,会冒出堵塞UI线程,导致在文件内容从未读取完毕以前,用户不能够对窗体举办其余操作(包蕴关闭应用程序),那时窗体就会油但是生无法响应的状态。

          为了消除那么些题材,微软早在.NET
一.0的时候就建议了异步编制程序模型,并为FileStream类提供了异步格局的措施完毕,即BeginRead方法。该方法会异步地推行读取操作,并回到达成了IAsyncResult接口的靶子(该指标存款和储蓄这异步操作的新闻)。

         
上面给出了BeginRead方法的概念,我们得以从中找出它与1头方法Read的差距:

          public override IAsyncResult BeginRead(byte[] array,int
offset,int numBytes,AsyncCallback userCallback,Object stateObject)

         
从上述的异步方法的定义能够见到,该异步方法的先头一个参数与协助进行方法Read壹致,后多个参数userCallback和StateObject则是二只方法所不具有的。userCallback代表异步操作实现后要求回调的格局,该情势必须相配AsyncCallback委托项目;stateObject则象征传递给回调方法的对象,在回调方法中,能够经过查询IAsyncResult接口的AsyncState属性来读取该对象。该异步方法之所以不会堵塞UI线程,是因为它在被调用后,会马上把控制权交还给调用线程(假若是UI线程调用了该办法,则就将控制权重临给UI线程),然后由另1个线程去实践文书读取操作。

 

    二.二 Endxxx方法–结束异步操作

         
每一回调用Beginxxx方法后,应用程序还需调用Endxxx方法来取得操作重临的结果。Beginxxx方法所再次回到的,是促成了IAsyncResult接口的目的,该目的并非相应的一块方法重返的结果。此时还亟需调用Endxxx方法来了却异步操作,并向该措施传递Beginxxx所再次来到的指标。Endxxx方法重临的品类与协助举行方法同样,如FileStream的EndRead方法会再次来到2个Int32体系,代表从文件流中实际读取的字节数。

         
Endxxx方法有过多中方法调用,但有壹种是最常用的,即利用AsyncCallback委托来钦定操作完毕时要调用的章程,在回调方法中调用Endxxx方法来博取异步操作再次来到的结果。

 1 static void Main()
 2 {
 3     SynchronizationContext sc=SynchronizationContext.Current;
 4     AsyncMethodCaller methodCaller=new AsyncMethodCaller(DownLoadFileAsync);
 5     method.BeginInvoke(txtUrl.Text.Trim(),GetResult,null);
 6 }
 7 private static void GetRsult(IAsyncResult result)
 8 {
 9     AsyncMethodCaller caller=(AsyncMethodCaller)((AsyncResult)result).AsyncDelegate;
10     string returnstring=call.EndInvoke(result);
11 }

 

叁、异步编制程序模型(EAP)

   
即便日前的异步编制程序能够缓解执行耗费时间操作时界面不可能响应的题材,但APM也一致存在那有些鲜明的标题,如不支持对异步操作的吊销以及不可能提供下载速度报告等。但是对于桌面应用程序而言,进程报告和撤回操作的意义是必备的,所以微软在.NET
2.0
发表时又建议了1个新的异步编制程序模型–基于事件的异步模型,即EAP(伊夫nt-based
Asynchronous Pattern)。

   
达成了EAP的类具有三个或多少个以Async为后缀的点子,以及对应的Completed事件,并且那么些类辅助异步方法的撤废和进程报告。在.NET类库中,唯有部分类完毕了EAP,共1四个。在这一柒个类中,开发进度中央银行使最多的骨子里BackgroundWorker类了。

    平常利用的性质为:

    CancellationPending:用来提醒应用程序是不是已呼吁撤废后台操作;

    IsBusy:提示异步操作是或不是正在运营;

    WorkReportProgress:只是BackgrounWorker能或不能够报告进程;

   
WorkerSupportsCancellation:提醒BackgroundWoker是不是帮助异步撤除操作;

    平时应用的法门为:

    CancelAsync:请求撤消异步操作;

    ReportProgress:用于引发ProgressChanged事件;

    RunWorkAsync:调用后伊始执行异步操作;

    平日接纳到的二个事件为:

    DoWork:调用RunWokerAsync时接触的事件;

   
ProgressChanged:调用ReportProgress时接触的风浪,程序会在该事件中开始展览进程报告的换代;

    RunWorkerCompleted:当异步操作已形成、被打消或引发这么些时被触发。

    那种方法已经很少用到了,所以那边就不详细介绍了。

 

4、TAP又是哪些?

    前边介绍了.NET提供的两种异步编制程序方式,分别为.NET 一.0中的APM和.NET
贰.0中的EAP。即使那二种异步编制程序格局能够完结多数动静下的异步编制程序,可是它们在MSDN文书档案上都被标明为了不推荐使用的完毕方式,因为在.NET
肆.0中,微软又提供了更简明的异步编制程序实现情势–TAP,基于职分的异步情势。

   
该格局主要行使System.Threading.Tasks命名空间中的Task<T>类来完成异步编制程序,所以在利用TAP在此以前,首先要引进System.Threading.Tasks命名空间。

    基于职责的异步情势(TAP,Task-based Asynchronous
Pattern)只使用1个艺术就能表示异步操作的起来和姣好,而APM却须要Beginxxx和Endxxx五个点子分别表示先河和终止,EAP则需要具有以Async为后缀的办法和二个或八个事件。在依照任务的异步方式中,只需求2个以TaskAsync为后缀的主意,通过向该格局传入CancellationToken参数,我们就足以很好地达成异步编制程序了。而且,还足以经过IProgress<T>接口来落实速度报告的功用。总体来说,使用TAP会缩短大家的工作量,是代码越发简明。

1 Task task=new Task(()=>{.......});
2 task.Start();

 

5、让异步编制程序So easy——C# 5.0中的async和await

    纵然.NET 一.0和.NET 二.0和.NET
四.0都对异步编制程序做了很好的支撑,微软也慢慢地运用异步编制程序变得简单,但微软认为现有的干活还不够,它愿意使异步编制程序的支付进程越是简化,所以在.NET
4.5中,微软又建议了async和await多少个第2字来支撑异步编制程序。

    那也是近日.NET
Framework中最简便易行的异步编制程序达成形式,因为运用这么些三个基本点字展开异步编制程序,思索方式和兑现协同编制程序时的通通一样。

   
async和await关键字不会让调用方法运维在新线程中,而是将艺术分割成多少个部分(片段的限度出现在点子内部接纳await关键字的地方处),并使内部有的有的能够异步运维。await关键字处的代码片段是在线程池线程上运转的,而全部艺术的调用确实联合的。所以,使用此格局编制程序不用思虑跨线程访问UI控件的难点,从而大大降低了异步编制程序的出错率。

1、什么是异步编制程序?
异步编程便是把耗费时间的操作放进二个独门的线程中开始展览拍卖(该线程须要将…

一、什么是异步编程?

 IO操作的MDA(Direct memory
access)形式:直接待上访问内部存款和储蓄器,是一种不通过CPU而直白举办内部存款和储蓄器数据存款和储蓄的数据沟通方式,大概能够不损耗CPU的财富;
 CLBMWX3所提供的异步编制程序模型正是丰富利用硬件的DMA功效来刑释CPU的下压力;使用线程池进行田管,异步将工作移交给线程池中的有些工作线程来落成,直到异步达成,异步才会经过回调的办法通知线程池,让CLGL450响应异步达成;

   
异步编制程序便是把耗费时间的操作放进1个单身的线程中开始展览拍卖(该线程必要将实施进度反映到界面上)。由于耗费时间操作是在别的1个线程中被执行的,所以它不会堵塞主线程。主线程开启那一个单独的线程后,还能继续执行别的操作(例如窗体绘制等)。

   
异步编制程序正是把耗费时间的操作放进一个独立的线程中展开处理(该线程须要将执行进度反映到界面上)。由于耗费时间操作是在其余三个线程中被实践的,所以它不会杜绝主线程。主线程开启这个单独的线程后,还足以继续执行其余操作(例如窗体绘制等)。

它是出现的壹种格局,它选取 future
方式或回调(callback)机制,以制止产生不须求的线程。八个 future(或
promise)类型代表有个别就要成功的操作。在 .NET 中,新版 future 类型有Task
和Task<TResult>。 

不得不说异步编制程序,异步编制程序。   
异步编制程序能够增长用户体验,幸免在拓展耗费时间操作时让用户看到程序“卡死”的现象。

   
异步编程能够增进用户体验,制止在拓展耗费时间操作时让用户看到程序“卡死”的场馆。

异步编制程序形式——运用委托和线程池完结的形式

APM 异步编制程序模型,Asynchronous Programming Model            C#1.0

EAP 基于事件的异步编制程序方式,伊芙nt-based Asynchronous Pattern  C#2.0

TAP 基于职责的异步编制程序方式,Task-based Asynchronous Pattern    C#4.0

Async\await简化异步编制程序;职责并行库,Task Parallel Library     C#5

 

 

APM

         使用IAsyncResult设计方式的异步操作是经过名称叫 BeginXXX 和 EndXXX
的五个办法来促成,那三个点子分别指初步和终结异步操作。该方式允许用更加少的CPU能源(线程)去做更多的操作,.NET
Framework很多类也落到实处了该格局,同时我们也得以自定义类来落实该形式(也正是在自定义的类中贯彻再次来到类型为IAsyncResult接口的BeginXXX方法和承受IAsyncResult包容类型作为唯一参数的EndXXX方法),别的事委员会托项目也定义了BeginInvoke和EndInvoke方法。例如,FileStream类提供BeginRead和EndRead方法来从文件异步读取字节。那八个主意达成了
Read 方法的异步版本。

调用 BeginXXX
后,应用程序能够继承在调用线程上举行命令,同时异步操作在另3个线程上推行(借使有重回值还应调用
EndXXX终止异步操作,并向该办法传递BeginXXX
方法重返的IAsyncResult对象,取得操作的返回值)。

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CompletedSynchronously属性值侧重与提示消息,而非操作

走访异步操作的结果,APM提供了多样格局:

一.在调用BeginXXX方法的线程上调用EndXXX方法来获得异步操作的结果;不过那种格局会阻塞调用线程,在知情操作达成之后调用线程才能接二连三运维。

二.循环查询IAsyncResult的IsComplete属性,操作完毕后再调用EndXXX方法来获得操作重临的结果。

三.IAsyncResult的AsyncWaitHandle属性实现更为灵敏的守候逻辑,调用该属性WaitOne()方法来使二个线程阻塞并伺机操作实现;再调用EndXXX方法来赢得操作的结果。WaitHandle.WaitOne()可以钦命最长的守候时间,如超时重临false;

肆.
在调用BeginXXX方法时提供AsyncCallback委托的实例作为参数,在异步操作完毕后委托会自动调用(AsyncCallback对象)钦定的点子。(首要选取办法)AsyncCallback委托仅能够调用符合一定格局的不二等秘书籍(只有二个参数IAsyncResult,且没有再次回到值);

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Runtime.Remoting.Messaging;

namespace AsyncCallbackDelegate
{
    public delegate int BinaryOp(int x, int y);
    class Program
    {
        private static bool isDone = false;
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("*****  AsyncCallbackDelegate Example *****");
            Console.WriteLine("Main() invoked on thread {0}.",
              Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            BinaryOp b = new BinaryOp(Add);
            IAsyncResult iftAR = b.BeginInvoke(10, 10,
              new AsyncCallback(AddComplete),
              "Main() thanks you for adding these numbers.");//传入数据
            // Assume other work is performed here...
            while (!isDone)
            {
                Thread.Sleep(1000);
                Console.WriteLine("Working....");
            }
            Console.ReadLine();
        }

        #region Target for AsyncCallback delegate
        // Don't forget to add a 'using' directive for 
        // System.Runtime.Remoting.Messaging!
        static void AddComplete(IAsyncResult itfAR)
        {
            Console.WriteLine("AddComplete() invoked on thread {0}.",
              Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            Console.WriteLine("Your addition is complete");

            // Now get the result.
            //AsyncCallback委托的目标无法调用其他方法中创建的委托
            //IAsyncResult itfAR 实际上是System.Runtime.Remoting.Messaging命名空间AsyncResult类的一个实例
            AsyncResult ar = (AsyncResult)itfAR;
            //AsyncDelegate静态属性返回原始异步委托引用
            BinaryOp b = (BinaryOp)ar.AsyncDelegate;
            Console.WriteLine("10 + 10 is {0}.", b.EndInvoke(itfAR));

            // Retrieve the informational object and cast it to string.
            //AsyncState属性获取 BeginInvoke第四个参数传入的值
            string msg = (string)itfAR.AsyncState;
            Console.WriteLine(msg);
            isDone = true;
        }

        #endregion

        #region Target for BinaryOp delegate
        static int Add(int x, int y)
        {
            Console.WriteLine("Add() invoked on thread {0}.",
              Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            Thread.Sleep(5000);
            return x + y;
        }
        #endregion
    }
}

AsyncCallback

可怜捕获

在1齐施行的措施里面普通处理万分的艺术是将大概抛出特别的代码放到try…catch…finally里面,之所以能够捕获到,是因为发生越发的代码与调用的代码位于同二个线程。当调用3个异步方法爆发尤其时,CL讴歌ZDX会捕获并且在EndXXX方法时再度将非凡抛出抛出,所以异步调用中的分外在EndXXX方法出捕获就行了。

class ApmExceptionHandling 
{
   public static void Go() 
  {
      WebRequest webRequest = WebRequest.Create("http://0.0.0.0/");
      webRequest.BeginGetResponse(ProcessWebResponse, webRequest);
      Console.ReadLine();
   }
   private static void ProcessWebResponse(IAsyncResult result) {
      WebRequest webRequest = (WebRequest)result.AsyncState;

      WebResponse webResponse = null;
      try {
         webResponse = webRequest.EndGetResponse(result);
         Console.WriteLine("Content length: " + webResponse.ContentLength);
      }
      catch (WebException we) {
         Console.WriteLine(we.GetType() + ": " + we.Message);
      }
      finally {
         if (webResponse != null) webResponse.Close();
      }
   }
}

APM WinForm UI线程回调

是因为AsyncCallback委托回调是从ThreadPool中的线程执行的,由此对于Winform,假如回调须要操作UI控件,就需求回到到UI线程去,常用的五个艺术:

1. 
Control类实现了ISynchronizeInvoke接口,提供了Invoke和BeginInvoke方法来支撑任何线程更新GUI界面控件的体制(将回调方法投递到制造该控件的线程中施行)。

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Control类的 Invoke,BeginInvoke 内部贯彻如下:

a)
Invoke(同步调用)先判断控件创设线程与如今线程是还是不是同样,相同则直接调用委托方法;不然使用Win3二API的PostMessage异步执行,但是Invoke内部会调用IAsyncResult.AsyncWaitHandle等待执行到位。

b) BeginInvoke(异步调用)使用Win32API的PostMessage 异步执行,并且再次回到IAsyncResult 对象。

采用形式:回调方法中对控件检验InvokeRequired值,if
true,在该回调中封送一回委托,调用控件的Invoke/ BeginInvoke方法;

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二.GUI(WinForm/WPF)应用程序引进了二个线程处理模型:创制窗口的线程是绝无仅有能对那多少个窗口实行翻新的线程;在GUI线程中,平时索要变更异步操作,使GUI线程不封堵并结束响应用户输入。但是,异步操作完成时,由于是用一个线程池线程实现的,而线程池线程无法更新UI控件。为赶尽杀绝那个题材,FCL定义二个System.Threading.SynchronizationContext(线程同步上下文)的基类,其派生对象承担将三个应用程序模型连接到它的线程处理模型。

GUI线程都有1个和它关系的SynchronizationContext派生对象,使用其静态Current属性获取:SynchronizationContext
sc = SynchronizationContext.Current;
将此指标传给其他线程,当二个线程池线程须求让GUI线程更新UI时,调用该指标的sc.Post方法,向Post传递3个匹配SendOrPostCallback委托签名的回调方法(壹般是更新UI的操作方法,由GUI线程去实践),以及多少个要传给回调方法的实参。

SynchronizationContext
的Post方法和Send方法的分别:(分别对应于异步/同步调用)

Post方法将回调方法送人GUI线程的队列,允许程序池线程立即返回,不进行阻塞;Post方法内部调用了BeginInvoke方法;

Send方法也将回调方法送人GUI线程的队列,但随后就会阻塞线程池线程,直到GUI线程完成对回调方法的调用。阻塞线程池线程极有可能造成线程池创建一个新的线程,避免调用该方法;Send方法内部调用了Invoke方法; 

对winform来说是
System.Windows.Forms.WindowsFormsSynchronizationContext是其子类.

Winform窗口冒出后,UI线程
SynchronizationContext.Current会被绑定赋值,唯有UI线程的Current不为null。

Public class SendOrPostUI {
   public static void Go() {
      System.Windows.Forms.Application.Run(new MyWindowsForm());
   }
   private static AsyncCallback SyncContextCallback(AsyncCallback callback) {
      // Capture the calling thread's SynchronizationContext-derived object
      SynchronizationContext sc = SynchronizationContext.Current;
      // If there is no SC, just return what was passed in
      if (sc == null) return callback;
      // Return a delegate that, when invoked, posts to the captured SC a method that 
      // calls the original AsyncCallback passing it the IAsyncResult argument
      return asyncResult => sc.Post(result => callback((IAsyncResult)result), asyncResult);
   }
   private sealed class MyWindowsForm : System.Windows.Forms.Form {
      public MyWindowsForm() {
         Text = "Click in the window to start a Web request";
         Width = 400; Height = 100;
      }
      protected override void OnMouseClick(System.Windows.Forms.MouseEventArgs e) {
         // The GUI thread initiates the asynchronous Web request 
         Text = "Web request initiated";
         var webRequest = WebRequest.Create("http://Wintellect.com/");
         webRequest.BeginGetResponse(SyncContextCallback(ProcessWebResponse), webRequest);
         base.OnMouseClick(e);
      }
      private void ProcessWebResponse(IAsyncResult result) {
         // If we get here, this must be the GUI thread, it's OK to update the UI
         var webRequest = (WebRequest)result.AsyncState;
         using (var webResponse = webRequest.EndGetResponse(result)) {
            Text = "Content length: " + webResponse.ContentLength;
         }
      }
   }
}

相比两种格局其实差不太多,二个是回调内再度卷入,三个是包裹原来的回调。不过SynchronizationContext业务层与UI分离来讲的话是比较好;

二、异步编制程序模型(APM)

二、异步编程模型(APM)

EAP

EAP是为了更便于处理UI的更新推出的模式,主要优点:它同Visual Studio UI设计器进行了很好的集成,可将大多数实现了EAP的类拖放到设计平面(design surface)上,双击控件对应的XXXCompleted事件名,会自动生成事件的回调方法,并将方法同事件自身联系起来。EAP保证事件在应用程序的GUI线程上引发,允许事件回调方法中的代码更新UI控件;

EAP另一重要功能:支持EAP的类自动将应用程序模型映射到它的线程处理模型;EAP类在内部使用SynchronizationContext类。有的EAP类提供了取消、进度报告功能。

   FCL中唯有1七个门类完成了EAP方式,壹般有3个XXXAsync方法和叁个应和的XXXCompleted事件,以及那些措施的协同版本:

*       System.Object的派生类型:*

*                  System.Activies.WorkflowInvoke  *

*                 
System.Deployment.Application.ApplicationDeployment*

*                  System.Deployment.Application.InPlaceHosingManager*

*                  System.Net.Mail.SmtpClient*

*                  System.Net.PeerToPeer.PeerNameResolver*

*                  System.Net.PeerToPeer.Collaboration.ContactManager金沙注册送58,*

*                  System.Net.PeerToPeer.Collaboration.Peer*

*                  System.Net.PeerToPeer.Collaboration.PeerContact*

*                  System.Net.PeerToPeer.Collaboration.PeerNearMe*

*                 
System.ServiceModel.Activities.WorkflowControlClient*

*                  System.ServiceModel.Discovery.AnnoucementClient*

*                  System.ServiceModel.Discovery.DiscoveryClient*

*      System.ComponentModel.Component的派生类型:*

                 
System.ComponentModel.BackgroundWorker

                 
System.Media.SoundPlay

                 
System.Net.WebClient

                 
System.Net.NetworkInformation.Ping

                 
System.Windows.Forms.PictureBox(继承于Control类,Control类派生于Component类)

private sealed class MyForm : System.Windows.Forms.Form {
    protected override void OnClick(EventArgs e) {
      // The System.Net.WebClient class supports the Event-based Asynchronous Pattern
      WebClient wc = new WebClient();
      // When a string completes downloading, the WebClient object raises the 
      // DownloadStringCompleted event which will invoke our ProcessString method         
      wc.DownloadStringCompleted += ProcessString;
      // Start the asynchronous operation (this is like calling a BeginXxx method)
      wc.DownloadStringAsync(new Uri("http://Wintellect.com"));
      base.OnClick(e);
    }
    // This method is guaranteed to be called via the GUI thread
    private void ProcessString(Object sender, DownloadStringCompletedEventArgs e) {
      // If an error occurred, display it; else display the downloaded string
      System.Windows.Forms.MessageBox.Show((e.Error != null) ? e.Error.Message : e.Result);
      }
   }

BackgroundWorker:唯有该项目用于可用以实践异步的揣测范围的行事;提供八个事件:

DoWork:向那一个事件登记的办法应该包蕴计算范围的代码。那些事件由一个线程池线程调用RunWorkerAsync(五个重载方法,带参的法门是向DoWork登记的秘诀的DoWork伊夫ntArgs参数对象的Argument属性传值,只可以在注册的章程中(如e.Argument)获取,Result属性必须设置成总结范围的操作希望回到的值)时引发;

ProgressChanged:向这么些事件登记的主意应该包涵使用进程消息来更新UI的代码。那几个事件接二连三在GUI线程上迷惑。DoWork登记的措施必须定期调用BackgroundWorker的ReportProgress方法来吸引ProgressChanged事件;

RunWorkerCompleted:向那个事件登记的点子应该包涵使用计算范围操作的结果对UI进行翻新的代码。那几个事件接贰连叁在GUI线程上吸引。Result获取表示异步操作的结果;

集体性质:CancellationPending(标识是不是已呼吁打消后台操作)、IsBusy(标识是不是正在运维异步操作)、WorkReportsProgress(获取/设置是还是不是报告进程更新)、WorkerSupportsCancellation(获取/设置是不是帮助异步裁撤)

国有措施:CancelAsync(请求撤消挂起的后台操作)、ReportProgress、RunWorkerAsync

异常

可怜不会抛出。在XXXCompleted事件处理方法中,必须询问AsyncCompleted伊夫ntArgs的Exception属性,看它是或不是null。借使不是null,就非得采纳if语句判断Exception派生对象的花色,而不是选取catch块。

    APM是Asynchronous Programming
Mode的缩写,即异步编制程序模型的意思,它同意程序用更加少的线程去实施更加多的操作。在.NET
Framework中,要辨识有些类是不是落实了异步编程模型,主要就是看该类是或不是实现了回来类型为IAsyncResult接口的BeginXXX方法和EndXXX方法。

    APM是Asynchronous Programming
Mode的缩写,即异步编制程序模型的意思,它同意程序用更加少的线程去实施更加多的操作。在.NET
Framework中,要辨识有个别类是或不是落实了异步编制程序模型,首要就是看该类是不是完毕了回来类型为IAsyncResult接口的BeginXXX方法和EndXXX方法。

TAP

.NET肆.0
中引进了新的异步编制程序模型“基于任务的异步编制程序模型(TAP)”,并且推荐大家在开发新的二十多线程应用程序中首要选用TAP,在.NET四.5中更是对TPL库进行了多量的优化与立异(async和await)。那未来本身先介绍下TAP具有何样优势:

  1. 任务调度器(TaskScheduler)重视于底层的线程池引擎,可自定义3个TaskScheduler更改调度算法,同时不改变代码或编制程序模型。通过壹些队列的职务内联化(task
    inlining)和工作窃取(work-stealing)机制而发起了汪洋职责,Task能够为大家提高程序品质。
  2. 能够应用PreferFairness标志,获取与ThreadPool.QueueUserWorkItem或然2个委托的BeginInvoke相同的线程池行为。

        叁.
 轻松完结任务等待、职务裁撤、接二连三职分、十分处理(System.AggregateException)、GUI线程操作。

       四.  在任务运营后,能够随时以职务接二连三的款型登记回调。

       伍.  丰裕利用现有的线程,防止创立不要求的额外线程。

       6.  结合C#5.0引进async和await关键字轻松完毕“异步方法”。

APM转换为TAP:

接纳TaskFactory的FromAsync方法,传递七个实参:BeginXxx方法、EndXxx方法、Object状态、可选的TaskCreationOptions值,重临对1个Task对象的引用;

private static void ConvertingApmToTask() {
      // Instead of this:
      WebRequest webRequest = WebRequest.Create("http://Wintellect.com/");
      webRequest.BeginGetResponse(result => {
         WebResponse webResponse = null;
         try {
            webResponse = webRequest.EndGetResponse(result);
            Console.WriteLine("Content length: " + webResponse.ContentLength);
         }
         catch (WebException we) {
            Console.WriteLine("Failed: " + we.GetBaseException().Message);
         }
         finally {
            if (webResponse != null) webResponse.Close();
         }
      }, null);
      Console.ReadLine();  // for testing purposes
      // Make a Task from an async operation that FromAsync starts
      webRequest = WebRequest.Create("http://Wintellect.com/");
      var t1 = Task.Factory.FromAsync<WebResponse>(webRequest.BeginGetResponse, webRequest.EndGetResponse, null, TaskCreationOptions.None);
      var t2 = t1.ContinueWith(task => {
         WebResponse webResponse = null;
         try {
            webResponse = task.Result;
            Console.WriteLine("Content length: " + webResponse.ContentLength);
         }
         catch (AggregateException ae) {
            if (ae.GetBaseException() is WebException)
               Console.WriteLine("Failed: " + ae.GetBaseException().Message);
            else throw;
         }
         finally { if (webResponse != null) webResponse.Close(); }
      });
      try {t2.Wait();  // for testing purposes only}
      catch (AggregateException) { }
   }

EAP转换成TAP:

行使System.Threading.Tasks.TaskCompletionSource类实行打包;

金沙注册送58 6

当组织一个TaskCompletionSource对象,也会变卦一个Task,可因此其Task属性获取;当二个异步操作达成时,它利用TaskCompletionSource对象来安装它因为啥而做到,裁撤,未处理的要命恐怕它的结果。调用有些SetXxx方法,能够设置底层Task对象的气象。

private sealed class MyFormTask : System.Windows.Forms.Form {
      protected override void OnClick(EventArgs e) {
         // The System.Net.WebClient class supports the Event-based Asynchronous Pattern
         WebClient wc = new WebClient();
         // Create the TaskCompletionSource and its underlying Task object
         var tcs = new TaskCompletionSource<String>();
         // When a string completes downloading, the WebClient object raises the 
         // DownloadStringCompleted event which will invoke our ProcessString method
         wc.DownloadStringCompleted += (sender, ea) => {
            // This code always executes on the GUI thread; set the Task’s state
            if (ea.Cancelled) tcs.SetCanceled();
            else if (ea.Error != null) tcs.SetException(ea.Error);
            else tcs.SetResult(ea.Result);
         };
         // Have the Task continue with this Task that shows the result in a message box
// NOTE: The TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously flag is required to have this code
         // run on the GUI thread; without the flag, the code runs on a thread pool thread 
         tcs.Task.ContinueWith(t => {
            try { System.Windows.Forms.MessageBox.Show(t.Result);}
            catch (AggregateException ae) {
               System.Windows.Forms.MessageBox.Show(ae.GetBaseException().Message);
            }
         }, TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously);
         // Start the asynchronous operation (this is like calling a BeginXxx method)
         wc.DownloadStringAsync(new Uri("http://Wintellect.com"));
         base.OnClick(e);
      }
   }

实现了TAP的类:存在XxxTaskAsync的方法,
扶助异步操作的吊销和进程的告诉的职能;

收回:能够透过同盟式撤废情势,向异步方法传入CancellationToken 参数,通过调用其ThrowIfCancellationRequested方法来定时检查操作是否业已撤除;

速度报告:能够经过IProgress<T>接口来兑现速度报告的机能;

履新GUI:
TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext()获取同步上下文职责调度器,将关乎该指标的享有职分都调度给GUI线程,使职责代码能得逞更新UI;

private sealed class MyForm : System.Windows.Forms.Form {
        public MyForm() {
            Text = "Synchronization Context Task Scheduler Demo";
            Visible = true; Width = 400; Height = 100;
        }
         private static Int32 Sum(CancellationToken ct, Int32 n) {
        Int32 sum = 0;
        for (; n > 0; n--) {
            // The following line throws OperationCanceledException when Cancel 
            // is called on the CancellationTokenSource referred to by the token
            ct.ThrowIfCancellationRequested();
            //Thread.Sleep(0);   // Simulate taking a long time
            checked { sum += n; }
        }
        return sum;
       }
        private readonly TaskScheduler m_syncContextTaskScheduler =
           TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext();
        private CancellationTokenSource m_cts;
        protected override void OnMouseClick(System.Windows.Forms.MouseEventArgs e) {
            if (m_cts != null) {    // An operation is in flight, cancel it
                m_cts.Cancel();
                m_cts = null;
            } else {                // An operation is not in flight, start it
                Text = "Operation running";
                m_cts = new CancellationTokenSource();
           // This task uses the default task scheduler and executes on a thread pool thread
                var t = new Task<Int32>(() => Sum(m_cts.Token, 20000), m_cts.Token);
                t.Start();
 // These tasks use the synchronization context task scheduler and execute on the GUI thread
                t.ContinueWith(task => Text = "Result: " + task.Result,
                   CancellationToken.None, TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion,
                   m_syncContextTaskScheduler);
                t.ContinueWith(task => Text = "Operation canceled",
                   CancellationToken.None, TaskContinuationOptions.OnlyOnCanceled,
                   m_syncContextTaskScheduler);
                t.ContinueWith(task => Text = "Operation faulted",
                   CancellationToken.None, TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted,
                   m_syncContextTaskScheduler);
            }
            base.OnMouseClick(e);
        }
}

极度处理

在职务抛出的未处理卓殊都封装在System.AggregateException对象中。那么些指标会蕴藏在章程再次来到的Task或Task<TResult>对象中,要求经过访问Wait()、Result、Exception成员才能观测到尤其。(所以,在做客Result在此以前,应先观察IsCanceled和IsFaulted属性)

比方一直不访问Task的Wait()、Result、Exception成员,那么您将永生永世注意不到这一个尤其的发出。为了扶助您检查实验到这一个未处理的不得了,能够向TaskScheduler对象的UnobservedTaskException事件注册回调函数。每当多少个Task被垃圾回收时,假如存在3个从未在意到的尤其,CL奇骏的实现器线程会引发那些事件。

可在事变回调函数中调用UnobservedTaskException伊夫ntArgs对象的SetObserved()
方法来建议已经处理好了要命,从而阻碍CLRubicon终止线程。不过并不引入这么做,宁愿终止进程也毫无带着早已磨损的图景继续运营。

   
由于委托类型定义了BeginInvoke和EndInvoke方法,所以委托项目都落到实处了异步编制程序模型。

   
由于委托类型定义了BeginInvoke和EndInvoke方法,所以委托项目都实现了异步编制程序模型。

Async /Await

在.NET Framework 4.0中添加.NET Framework
四.5中新的异步操作库(async/await),该包由七个库组成:Microsoft.Bcl、Microsoft.Bcl.Async和Microsoft.Bcl.Build。

Install-Package Microsoft.Bcl.Async

注:asp.net
框架必须求升级.net framework框架才能使用 async/await

如若那些新闻是“Message : Could not load file or assembly ‘System.Core,
Version=2.0.5.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=7cec八5d7bea77玖捌e,
Retargetable=Yes’ or one of its dependencies. The given assembly name or
codebase was invalid. (Exception from HRESULT: 0x80131047)”,

那要求你去微软官网下载.net四.0的KB2468871补丁来安装。

C# 五引进了异步函数(asynchrnous
function)的定义。平时是指用async修饰符表明的,可

涵盖await表明式的不二秘籍或匿名函数;

async关键字创设了3个状态机,类似于yield
return语句;await关键字只可以用于有用async修饰符评释的章程。async修饰符只可以用来再次回到Task/Task<TResult>或void的措施。await只好用来调用重返Task/Task<TResult>的艺术;await会解除线程的堵塞,实现调用的职务;等待任务成功后,获取结果,然后实施await关键字背后的代码;编写翻译器会把await的表明式后的代码应用
Task.ContinueWith
装进了4起,回调时默许使用当前线程的1只上下文职责调度器;若是不应用同样的1块上下文,必须调用Task实例的ConfigureAwait(false)方法;

await msg.Content.ReadAsStringAsync().ConfigureAwait(false);

异步方法的宣示语法与其余办法完全1样,只是要含有async上下文关键字。async能够出

今天重临类型此前的别的岗位。async修饰符在转变的代码中尚无效应,也可省略不写,它总而言之表明了您的意料,告诉编写翻译器能够积极搜索await表明式,也得以找寻应该转换来异步调用和await表明式的块调用。

调用者和异步方法之间是通过再次回到值来通讯的。异步函数的回到类型只好为:

Void
、Task、Task<TResult>;Task和Task<TResult>类型都意味二个恐怕还未到位的操作。
Task<TResult>继承自Task。2者的分别是,Task<TResult>表示2个再次来到值为T类型的操作,而Task则不需求发出再次来到值。在某种意义上,你能够认为Task正是Task<void>类型;

从而将异步方法设计为能够回去void,是为着和事件处理程序包容。

异步方法签名的羁绊:全数参数都无法使用out或ref修饰符。

金沙注册送58 7

 

    二.1 Beginxxx方法–开头施行异步操作

    二.一 Beginxxx方法–初叶进行异步操作

         
在急需得到文件中的内容时,大家不以为奇会利用FileStream的共同方法Read进行读取,该联合方法的定义为:

         
在急需取得文件中的内容时,大家平日会动用FileStream的联合方法Read实行读取,该联合方法的概念为:

          public override int Read(byte[] array,int offset,int count)

          public override int Read(byte[] array,int offset,int count)

         
当使用方面包车型客车点子读取大文件的始末时,会师世堵塞UI线程,导致在文书内容尚未读取达成在此以前,用户不可能对窗体举行此外操作(包涵关闭应用程序),那时窗体就会现出不或者响应的场所。

         
当使用方面包车型地铁点子读取大文件的内容时,会冒出堵塞UI线程,导致在文件内容从未读取完毕从前,用户不能够对窗体实行别的操作(包涵关闭应用程序),那时窗体就会面世不可能响应的状态。

          为了缓解那些难题,微软早在.NET
壹.0的时候就建议了异步编制程序模型,并为FileStream类提供了异步方式的秘诀完毕,即BeginRead方法。该方法会异步地实践读取操作,并重临达成了IAsyncResult接口的对象(该对象存储那异步操作的消息)。

          为了消除那几个难点,微软早在.NET
壹.0的时候就提议了异步编制程序模型,并为FileStream类提供了异步格局的章程实现,即BeginRead方法。该方法会异步地实践读取操作,并回到完毕了IAsyncResult接口的对象(该对象存款和储蓄那异步操作的音信)。

         
上面给出了BeginRead方法的定义,大家得以从中找出它与协同方法Read的分别:

         
下边给出了BeginRead方法的定义,我们得以从中找出它与协助进行方法Read的区分:

          public override IAsyncResult BeginRead(byte[] array,int
offset,int numBytes,AsyncCallback userCallback,Object stateObject)

          public override IAsyncResult BeginRead(byte[] array,int
offset,int numBytes,AsyncCallback userCallback,Object stateObject)

         
从以上的异步方法的概念能够看出,该异步方法的后面1个参数与壹同方法Read一致,后五个参数userCallback和StateObject则是一块方法所不负有的。userCallback表示异步操作达成后需求回调的办法,该措施必须相配AsyncCallback委托项目;stateObject则意味传递给回调方法的靶子,在回调方法中,能够通过查询IAsyncResult接口的AsyncState属性来读取该对象。该异步方法之所以不会堵塞UI线程,是因为它在被调用后,会即时把控制权交还给调用线程(借使是UI线程调用了该方式,则就将控制权重回给UI线程),然后由另三个线程去履行文书读取操作。

         
从上述的异步方法的定义能够看来,该异步方法的前边一个参数与协同方法Read1致,后五个参数userCallback和StateObject则是联合方法所不富有的。userCallback代表异步操作完结后须要回调的点子,该方法必须相称AsyncCallback委托项目;stateObject则代表传递给回调方法的指标,在回调方法中,能够由此查询IAsyncResult接口的AsyncState属性来读取该目的。该异步方法之所以不会堵塞UI线程,是因为它在被调用后,会即刻把控制权交还给调用线程(假若是UI线程调用了该措施,则就将控制权重回给UI线程),然后由另二个线程去实践文书读取操作。

 

 

    二.贰 Endxxx方法–结束异步操作

    二.贰 Endxxx方法–甘休异步操作

         
每一回调用Beginxxx方法后,应用程序还需调用Endxxx方法来获得操作再次回到的结果。Beginxxx方法所再次回到的,是完结了IAsyncResult接口的靶子,该对象无须相应的一块方法再次来到的结果。此时还索要调用Endxxx方法来收尾异步操作,并向该格局传递Beginxxx所再次来到的靶子。Endxxx方法再次回到的体系与共同方法同样,如FileStream的EndRead方法会再次来到三个Int3贰种类,代表从文件流中实际读取的字节数。

         
每便调用Beginxxx方法后,应用程序还需调用Endxxx方法来博取操作重临的结果。Beginxxx方法所再次回到的,是贯彻了IAsyncResult接口的对象,该目标并非相应的同台方法再次回到的结果。此时还亟需调用Endxxx方法来收场异步操作,并向该格局传递Beginxxx所重临的目的。Endxxx方法再次来到的花色与共同方法1致,如FileStream的EndRead方法会再次回到3个Int3二品类,代表从文件流中实际读取的字节数。

         
Endxxx方法有成都百货上千中艺术调用,但有一种是最常用的,即选择AsyncCallback委托来指定操作实现时要调用的点子,在回调方法中调用Endxxx方法来得到异步操作重临的结果。

         
Endxxx方法有很多中艺术调用,但有1种是最常用的,即利用AsyncCallback委托来钦点操作完毕时要调用的办法,在回调方法中调用Endxxx方法来获取异步操作重返的结果。

 1 static void Main()
 2 {
 3     SynchronizationContext sc=SynchronizationContext.Current;
 4     AsyncMethodCaller methodCaller=new AsyncMethodCaller(DownLoadFileAsync);
 5     method.BeginInvoke(txtUrl.Text.Trim(),GetResult,null);
 6 }
 7 private static void GetRsult(IAsyncResult result)
 8 {
 9     AsyncMethodCaller caller=(AsyncMethodCaller)((AsyncResult)result).AsyncDelegate;
10     string returnstring=call.EndInvoke(result);
11 }
 1 static void Main()
 2 {
 3     SynchronizationContext sc=SynchronizationContext.Current;
 4     AsyncMethodCaller methodCaller=new AsyncMethodCaller(DownLoadFileAsync);
 5     method.BeginInvoke(txtUrl.Text.Trim(),GetResult,null);
 6 }
 7 private static void GetRsult(IAsyncResult result)
 8 {
 9     AsyncMethodCaller caller=(AsyncMethodCaller)((AsyncResult)result).AsyncDelegate;
10     string returnstring=call.EndInvoke(result);
11 }

 

 

3、异步编制程序模型(EAP)

三、异步编程模型(EAP)

   
尽管眼下的异步编制程序可以缓解执行耗时操作时界面不恐怕响应的题材,但APM也同等存在那部分肯定的难题,如不扶助对异步操作的吊销以及无法提供下载速度报告等。不过对于桌面应用程序而言,进度报告和撤消操作的效劳是少不了的,所以微软在.NET
贰.0
公布时又提议了3个新的异步编程模型–基于事件的异步模型,即EAP(伊芙nt-based
Asynchronous Pattern)。

   
就算日前的异步编制程序能够解决执行耗费时间操作时界面不恐怕响应的难点,但APM也如出一辙存在那有个别显眼的题材,如不辅助对异步操作的废除以及不能够提供下载速度报告等。不过对于桌面应用程序而言,进度报告和注销操作的效劳是必需的,所以微软在.NET
二.0
发布时又提议了二个新的异步编制程序模型–基于事件的异步模型,即EAP(伊夫nt-based
Asynchronous Pattern)。

   
完成了EAP的类具有1个或多个以Async为后缀的主意,以及相应的Completed事件,并且那些类支持异步方法的打消和进度报告。在.NET类库中,唯有部分类落成了EAP,共拾7个。在那壹玖个类中,开发进程中采纳最多的骨子里BackgroundWorker类了。

   
达成了EAP的类具有1个或八个以Async为后缀的章程,以及相应的Completed事件,并且这一个类补助异步方法的吊销和速度报告。在.NET类库中,唯有部分类达成了EAP,共1八个。在那二十三个类中,开发进程中运用最多的莫过于BackgroundWorker类了。

    通常应用的性质为:

    日常采取的属性为:

    CancellationPending:用来提示应用程序是还是不是已呼吁裁撤后台操作;

    CancellationPending:用来提示应用程序是不是已呼吁撤废后台操作;

    IsBusy:提醒异步操作是不是正在运维;

    IsBusy:提醒异步操作是不是正在周转;

    WorkReportProgress:只是BackgrounWorker能还是不能够报告进程;

    WorkReportProgress:只是BackgrounWorker能无法报告进程;

   
WorkerSupportsCancellation:提示BackgroundWoker是或不是帮助异步撤废操作;

   
WorkerSupportsCancellation:提示BackgroundWoker是还是不是协理异步撤销操作;

    平时应用的情势为:

    日常采用的法子为:

    CancelAsync:请求打消异步操作;

    CancelAsync:请求裁撤异步操作;

    ReportProgress:用于引发ProgressChanged事件;

    ReportProgress:用于引发ProgressChanged事件;

    RunWorkAsync:调用后起先推行异步操作;

    RunWorkAsync:调用后开头施行异步操作;

    常常应用到的贰个事件为:

    日常使用到的三个事件为:

    DoWork:调用RunWokerAsync时接触的事件;

    DoWork:调用RunWokerAsync时接触的事件;

   
ProgressChanged:调用ReportProgress时接触的事件,程序会在该事件中开始展览速度报告的换代;

   
ProgressChanged:调用ReportProgress时接触的轩然大波,程序会在该事件中进行进度报告的换代;

    RunWorkerCompleted:当异步操作已做到、被裁撤或引发那八个时被触发。

    RunWorkerCompleted:当异步操作已做到、被吊销或引发那些时被触发。

    那种措施已经很少用到了,所以那边就不详细介绍了。

    那种办法已经很少用到了,所以那边就不详细介绍了。

 

 

四、TAP又是怎么着?

四、TAP又是怎样?

    前边介绍了.NET提供的二种异步编制程序格局,分别为.NET 一.0中的APM和.NET
二.0中的EAP。即便这二种异步编制程序情势能够兑现多数情状下的异步编制程序,可是它们在MSDN文书档案上都被标明为了不引入应用的兑现方式,因为在.NET
四.0中,微软又提供了更简明的异步编制程序达成方式–TAP,基于职分的异步情势。

    后面介绍了.NET提供的二种异步编制程序方式,分别为.NET 一.0中的APM和.NET
二.0中的EAP。尽管这三种异步编制程序情势能够兑现多数气象下的异步编制程序,不过它们在MSDN文书档案上都被标明为了不引进应用的实现情势,因为在.NET
四.0中,微软又提供了更简约的异步编制程序完结格局–TAP,基于职责的异步情势。

   
该形式首要选择System.Threading.Tasks命名空间中的Task<T>类来实现异步编制程序,所以在应用TAP以前,首先要引进System.Threading.Tasks命名空间。

   
该方式主要运用System.Threading.Tasks命名空间中的Task<T>类来达成异步编制程序,所以在应用TAP以前,首先要引进System.Threading.Tasks命名空间。

    基于职分的异步模式(TAP,Task-based Asynchronous
Pattern)只行使1个主意就能代表异步操作的初阶和到位,而APM却要求Beginxxx和Endxxx四个法子分别代表开始和得了,EAP则要求所有以Async为后缀的办法和3个或八个事件。在依照职分的异步情势中,只须求3个以TaskAsync为后缀的主意,通过向该办法传入CancellationToken参数,大家就能够很好地形成异步编制程序了。而且,还足以由此IProgress<T>接口来贯彻速度报告的效益。总体来说,使用TAP会收缩大家的工作量,是代码特别从简。

    基于职责的异步情势(TAP,Task-based Asynchronous
Pattern)只使用1个办法就能代表异步操作的初始和成就,而APM却须要Beginxxx和Endxxx多少个措施分别代表开端和完工,EAP则供给具备以Async为后缀的办法和二个或八个事件。在依据任务的异步方式中,只需求一个以TaskAsync为后缀的秘籍,通过向该情势传入CancellationToken参数,我们就能够很好地实现异步编制程序了。而且,还足以经过IProgress<T>接口来促成速度报告的成效。总体来说,使用TAP会收缩大家的工作量,是代码越发简洁。

1 Task task=new Task(()=>{.......});
2 task.Start();
1 Task task=new Task(()=>{.......});
2 task.Start();

 

 

5、让异步编制程序So easy——C# 5.0中的async和await

伍、让异步编制程序So easy——C# 5.0中的async和await

    就算.NET 一.0和.NET 二.0和.NET
肆.0都对异步编制程序做了很好的支撑,微软也渐渐地运用异步编制程序变得不难,但微软认为现有的干活还不够,它愿意使异步编制程序的支付进度更为简化,所以在.NET
四.5中,微软又建议了async和await七个关键字来扶助异步编制程序。

    固然.NET 一.0和.NET 2.0和.NET
4.0都对异步编制程序做了很好的帮忙,微软也稳步地应用异步编程变得不难,但微软认为现有的做事还不够,它仰望使异步编程的付出进度特别简化,所以在.NET
4.5中,微软又提议了async和await四个主要字来支持异步编制程序。

    那也是近年来.NET
Framework中最简易的异步编程完毕形式,因为运用那个多少个至关心珍视要字展开异步编制程序,思索方式和促成联机编程时的一心平等。

    这也是如今.NET
Framework中最简便的异步编制程序完成情势,因为运用这些多少个非常重要字展开异步编制程序,思量格局和落到实处联机编制程序时的通通平等。

   
async和await关键字不会让调用方法运维在新线程中,而是将艺术分割成五个部分(片段的无尽出现在艺术内部选拔await关键字的地点处),并使内部部分部分能够异步运转。await关键字处的代码片段是在线程池线程上运营的,而全体艺术的调用确实联合的。所以,使用此方式编制程序不用思量跨线程访问UI控件的难题,从而大大下降了异步编制程序的出错率。

   
async和await关键字不会让调用方法运转在新线程中,而是将艺术分割成多个部分(片段的底限现身在点子内部选取await关键字的地点处),并使当中某个有些能够异步运维。await关键字处的代码片段是在线程池线程上运营的,而全方位艺术的调用确实联合的。所以,使用此方法编制程序不用思虑跨线程访问UI控件的题材,从而大大下降了异步编制程序的出错率。

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