C#非同步程式設計：原理與實踐

承蒙_关照發表於2024-03-18
C#非同步程式設計

一、引言
在現代應用程式開發中，尤其是在涉及I/O操作（如網路請求、檔案讀寫等）時，非同步程式設計成為了提高效能和使用者體驗的關鍵技術。C#作為.NET框架下的主流開發語言，提供了強大的非同步程式設計支援，透過async/await關鍵字，可以讓開發者以同步的方式編寫非同步程式碼，極大地簡化了非同步程式設計的複雜性。本文將透過例項程式碼詳細解析C#非同步程式設計的相關知識。
二、基礎知識
1.async關鍵字 當我們在方法宣告前新增async關鍵字時，表示該方法是一個非同步方法，它會隱式返回一個Task或Task型別的結果。

public async Task<string> FetchDataAsync()
{
    // 非同步操作程式碼...
}

2.await關鍵字 在非同步方法內部，我們可以使用await關鍵字等待非同步操作完成。編譯器會自動處理後續邏輯，並在操作完成時恢復執行。

public async Task<string> FetchDataAsync()
{
    var data = await WebRequest.GetStringAsync("https://api.example.com/data");
    return data;
}

三、實戰示例

using System.Net.Http;
using System.Threading.Tasks;

public class AsyncExample
{
    private readonly HttpClient _httpClient = new HttpClient();

    public async Task<string> FetchDataAsync(string url)
    {
        // 使用await等待非同步獲取HttpResponseMessage
        HttpResponseMessage response = await _httpClient.GetAsync(url);

        // 檢查響應狀態碼
        response.EnsureSuccessStatusCode();

        // 讀取並返回內容，此操作也是非同步的
        string content = await response.Content.ReadAsStringAsync();
        return content;
    }
}

四、非同步程式設計注意事項

  • 非同步方法並不意味著多執行緒，其核心是基於任務排程和IOCP（I/O完成埠）實現的。
  • 儘量避免在非同步方法中執行CPU密集型計算，這可能會阻塞執行緒池工作執行緒。
  • 非同步方法中的異常應被捕獲並適當地處理，否則可能會導致未捕獲異常丟失。
    五、總結
    C#的async/await特性使得非同步程式設計變得更為簡潔易懂，有效地提升了程式的併發效能和響應能力

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