走进异步编程的世界在WinForm中执行异步操作概要.docx
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走进异步编程的世界在WinForm中执行异步操作概要
走进异步编程的世界- 在WinForm中执行异步操作
序
这是继《开始接触async/await异步编程》、《走进异步编程的世界-剖析异步方法》后的第三篇。
主要介绍在WinForm中如何执行异步操作。
•在WinForm中执行异步操作
•在WinForm中使用异步Lambda表达式
•一个完整的WinForm程序
•另一种异步方式-BackgroundWorker类
一、在WinForm程序中执行异步操作
下面通过窗体示例演示以下操作-点击按钮后：
①将按钮禁用，并将标签内容改成：
“Doing”（表示执行中）；
②线程挂起3秒（模拟耗时操作）；
③启用按钮，将标签内容改为：
“Complete”（表示执行完成）。
1publicpartialclassForm1:
Form
2{
3publicForm1（）
4{
5InitializeComponent（）;
6}
7
8privatevoidbtnDo_Click（objectsender,EventArgse）
9{
10btnDo.Enabled=false;
11lblText.Text=@"Doing";
12
13Thread.Sleep（3000）;
14
15btnDo.Enabled=true;
16lblText.Text=@"Complete";
17}
18}
可是执行结果却是：
图1-1
【发现的问题】
①好像没有变成“Doing”？
②并且拖动窗口的时候卡住不动了？
③3秒后突然变到想拖动到的位置？
④同时文本变成“Complete”？
【分析】GUI程序在设计中要求所有的显示变化都必须在主GUI线程中完成，如点击事件和移动窗体。
Windows 程序时通过消息来实现，消息放入消息泵管理的消息队列中。
点击按钮时，按钮的Click消息放入消息队列。
消息泵从队列中移除该消息，并开始处理点击事件的代码，即 btnDo_Click事件的代码。
btnDo_Click事件会将触发行为的消息放入队列，但在 btnDo_Click时间处理程序完全退出前（线程挂起3秒退出前），消息都无法执行。
（3秒后）接着所有行为都发生了，但速度太快肉眼无法分辨才没有发现标签改成“Doing”。
图1-2点击事件
图1-3点击事件具体执行过程
现在我们加入async/await特性。
1publicpartialclassForm1:
Form
2{
3publicForm1（）
4{
5InitializeComponent（）;
6}
7
8privateasyncvoidbtnDo_Click（objectsender,EventArgse）
9{
10btnDo.Enabled=false;
11lblText.Text=@"Doing";
12
13awaitTask.Delay（3000）;
14
15btnDo.Enabled=true;
16lblText.Text=@"Complete";
17}
18}
图1-4
现在，就是原先希望看到的效果。
【分析】btnDo_Click事件处理程序先将前两条消息压入队列，然后将自己从处理器移出，在3秒后（等待空闲任务完成后Task.Delay）再将自己压入队列。
这样可以保持响应，并保证所有的消息可以在线程挂起的时间内被处理。
1.1Task.Yield
Task.Yield方法创建一个立刻返回的awaitable。
等待一个Yield可以让异步方法在执行后续部分的同时返回到调用方法。
可以将其理解为离开当前消息队列，回到队列末尾，让CPU有时间处理其它任务。
1classProgram
2{
3staticvoidMain（string[]args）
4{
5constintnum=1000000;
6vart=DoStuff.Yield1000（num）;
7
8Loop（num/10）;
9Loop（num/10）;
10Loop（num/10）;
11
12Console.WriteLine（$"Sum:
{t.Result}"）;
13
14Console.Read（）;
15}
16
17///
18///循环
19///
20///
21privatestaticvoidLoop（intnum）
22{
23for（vari=0;i24}
25}
26
27internalstaticclassDoStuff
28{
29publicstaticasyncTaskYield1000（intn）
30{
31varsum=0;
32for（inti=0;i33{
34sum+=i;
35if（i%1000==0）
36{
37awaitTask.Yield（）;//创建异步产生当前上下文的等待任务
38}
39}
40
41returnsum;
42}
43}
图1.1-1
上述代码每执行1000次循环就调用Task.Yield方法创建一个等待任务，让处理器有时间处理其它任务。
该方法在GUI程序中是比较有用的。
二、在WinForm中使用异步Lambda表达式
将刚才的窗口程序的点击事件稍微改动一下。
1publicpartialclassForm1:
Form
2{
3publicForm1（）
4{
5InitializeComponent（）;
6
7//async（sender,e）异步表达式
8btnDo.Click+=async（sender,e）=>
9{
10Do（false,"Doing"）;
11
12awaitTask.Delay（3000）;
13
14Do（true,"Finished"）;
15};
16}
17
18privatevoidDo（boolisEnable,stringtext）
19{
20btnDo.Enabled=isEnable;
21lblText.Text=text;
22}
23}
还是原来的配方，还是熟悉的味道，还是原来哪个窗口，变的只是内涵。
图2-1
三、一个完整的WinForm程序
现在在原来的基础上添加了进度条，以及取消按钮。
1publicpartialclassForm1:
Form
2{
3privateCancellationTokenSource_source;
4privateCancellationToken_token;
5
6publicForm1（）
7{
8InitializeComponent（）;
9}
10
11///
12///Do按钮事件
13///
14///
15///
16privateasyncvoidbtnDo_Click（objectsender,EventArgse）
17{
18btnDo.Enabled=false;
19
20_source=newCancellationTokenSource（）;
21_token=_source.Token;
22
23varcompletedPercent=0;//完成百分比
24constinttime=10;//循环次数
25constinttimePercent=100/time;//进度条每次增加的进度值
26
27for（vari=0;i28{
29if（_token.IsCancellationRequested）
30{
31break;
32}
33
34try
35{
36awaitTask.Delay（500,_token）;
37completedPercent=（i+1）*timePercent;
38}
39catch（Exception）
40{
41completedPercent=i*timePercent;
42}
43finally
44{
45progressBar.Value=completedPercent;
46}
47}
48
49varmsg=_token.IsCancellationRequested?
$"进度为：
{completedPercent}%已被取消！
":
$"已经完成";
50
51MessageBox.Show（msg,@"信息"）;
52
53progressBar.Value=0;
54InitTool（）;
55}
56
57///
58///初始化窗体的工具控件
59///
60privatevoidInitTool（）
61{
62progressBar.Value=0;
63btnDo.Enabled=true;
64btnCancel.Enabled=true;
65}
66
67///
68///取消事件
69///
70///
71///
72privatevoidbtnCancel_Click（objectsender,EventArgse）
73{
74if（btnDo.Enabled）return;
75
76btnCancel.Enabled=false;
77_source.Cancel（）;
78}
79}
图3-1
四、另一种异步方式-BackgroundWorker类
与async/await不同的是，你有时候可能需要一个额外的线程，在后台持续完成某项任务，并不时与主线程通信，这时就需要用到 BackgroundW
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