我們一起聊聊 C# 異步方法 async/await 的三種返回類(lèi)型
有群友問(wèn)C#異步方法async返回值Task和void的區(qū)別?看似簡(jiǎn)單,但不容易把它們用好。在C#中的異步編程已經(jīng)成為現(xiàn)代編程的標(biāo)配,異步方法(async/await)是實(shí)現(xiàn)異步編程的一種常用方式。在異步方法中,可以使用 Task 或 void 作為返回類(lèi)型,還可以使用ValueTask返回類(lèi)型。本文將介紹異步方法中3個(gè)返回類(lèi)型 Task 、void和ValueTask。
一、 void類(lèi)型
使用 void 作為異步方法的返回類(lèi)型,表示該方法將執(zhí)行異步操作,但不會(huì)返回任何結(jié)果。由于異步方法無(wú)法返回結(jié)果,因此調(diào)用該方法的代碼無(wú)法使用 await 關(guān)鍵字來(lái)異步等待其結(jié)果。相反,可以使用事件或回調(diào)函數(shù)來(lái)處理異步操作的結(jié)果。但是,使用回調(diào)函數(shù)或事件來(lái)處理異步操作的結(jié)果比使用 await 關(guān)鍵字更加繁瑣和難以維護(hù)。示例如下:
public async void DoSomethingAsync()
{
// 異步操作
await LongRunningOperationAsync();
// 操作完成后觸發(fā)事件
OnOperationCompleted();
}
使用場(chǎng)景:
從上看是比較難用的,那么我們看看它的具體使用場(chǎng)景有哪些?一般在 Windows Forms 應(yīng)用程序中,使用異步方法來(lái)處理 UI 事件的方式就是使用 void 作為返回類(lèi)型。在異步方法中,可以執(zhí)行一些 IO 操作、計(jì)算等操作,并在操作完成后通過(guò)委托或事件通知 UI 線程更新 UI。普通方法不建議使用,可以直接返回Task。
二、Task類(lèi)型
Task 比較常用并且推薦使用的返回類(lèi)型。使用 Task 作為異步方法的返回類(lèi)型,可以讓異步方法返回一個(gè)異步操作的結(jié)果。調(diào)用該方法的代碼可以使用 await 關(guān)鍵字來(lái)異步等待該結(jié)果。當(dāng)異步操作完成時(shí),Task 將包含異步操作的結(jié)果。這種方式可以更好地支持異步編程和錯(cuò)誤處理。案例如下:
//返回一個(gè) Task<int> 對(duì)象,表示該方法將返回一個(gè)異步操作的結(jié)果.
public async Task<int> CalculateAsync()
{
// 異步計(jì)算操作
int result = await LongRunningOperationAsync();
// 返回異步操作的結(jié)果
return result;
}
Task 的使用場(chǎng)景
當(dāng)異步方法需要返回一個(gè)異步操作的結(jié)果時(shí),應(yīng)該使用 Task 作為返回類(lèi)型。在這種情況下,Task 可以讓調(diào)用代碼使用 await 關(guān)鍵字來(lái)等待異步操作的結(jié)果。Task 還提供了一些有用的方法和屬性,如異常處理、取消操作等,可以更好地支持異步編程和錯(cuò)誤處理。
例如,在 Web API 中,使用異步方法來(lái)處理 HTTP 請(qǐng)求的方式就是使用 Task 作為返回類(lèi)型。在異步方法中,可以執(zhí)行一些 IO 操作、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)、計(jì)算等操作,并將結(jié)果封裝到 Task 對(duì)象中返回。客戶(hù)端可以使用 await 關(guān)鍵字等待異步操作完成,并獲取操作的結(jié)果。
三、ValueTask類(lèi)型
ValueTask 是 .NET Core 2.1 引入的一種新的異步編程模式,用于優(yōu)化內(nèi)存分配和性能,尤其是在大量的異步操作中。ValueTask 作為一種新的異步編程模式,可以在某些情況下更加高效地處理異步操作。ValueTask 本身是一個(gè)結(jié)構(gòu)體,它可以用于打包異步操作的結(jié)果,并且可以避免 Task 對(duì)象的不必要的分配。在使用 ValueTask 時(shí),如果異步操作已經(jīng)完成,則可以直接從 ValueTask 中獲取結(jié)果,而無(wú)需等待 Task 對(duì)象的狀態(tài)。如果異步操作尚未完成,則可以通過(guò)異步等待來(lái)等待操作完成。
//使用 ValueTask<int> 作為返回類(lèi)型,可以避免創(chuàng)建 Task 對(duì)象和其他不必要的開(kāi)銷(xiāo)。
public async ValueTask<int> ComputeAsync(int x, int y)
{
// 模擬一些耗時(shí)的計(jì)算操作
await Task.Delay(1000);
// 計(jì)算結(jié)果
var result = x + y;
// 返回結(jié)果
return result;
}
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使用場(chǎng)景
1、大量的異步操作
在高并發(fā)的情況下,使用 Task 對(duì)象可能會(huì)導(dǎo)致大量的內(nèi)存分配和垃圾回收。使用 ValueTask 可以避免不必要的內(nèi)存分配,從而提高性能和效率。
2、頻繁的異步操作
在一些需要頻繁執(zhí)行的異步操作中,使用 Task 可能會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的垃圾,而使用 ValueTask 可以更好地管理內(nèi)存并提高性能。
3、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的異步操作
在一些長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的異步操作中,使用 Task 可能會(huì)導(dǎo)致大量的內(nèi)存分配和垃圾回收,而使用 ValueTask 可以更好地管理內(nèi)存并提高性能。
結(jié)語(yǔ)
Task 、void和ValueTask 作為異步方法的返回類(lèi)型,應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需求和編程方式來(lái)選擇合適的類(lèi)型,大家可以參考文中他們各自的使用場(chǎng)景。