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走进异步编程的世界,获取本地磁盘信息

发布时间:2019-11-01 20:31编辑:编程浏览(116)

    SaaS 是软件的开发、管理、部署都交给第三方,不需要关心技术问题,可以拿来即用。普通用户接触到的互联网服务,几乎都是 SaaS,下面是一些例子。

    public static string ThreadDisk()
    {
    strMsg = "";
    string strHostName = Dns.GetHostName(); //取得本机的主机名
    IPHostEntry ipEntry = Dns.GetHostByName(strHostName); //取得本机IP
    string localip = ipEntry.AddressList[0].ToString(); //假设本地主机为单网卡,取得第一个IP
    try
    {
    long minsize = long.Parse(CommonField.minsize);
    if (CommonField.ip == localip)
    {
    #region 本机
    foreach (DriveInfo drive in DriveInfo.GetDrives())
    {
    if (drive.DriveType == DriveType.Fixed)
    {
    freesize = drive.TotalFreeSpace / gb;
    金沙国际官网,size = drive.TotalSize / gb;
    if (freesize <= minsize)
    {
    strMsg += localip + "磁盘" + drive.Name + "的可用空间为" + freesize + "GB,请及时清理!" + System.Environment.NewLine;
    }
    strMsg += "磁盘" + drive.Name + "的总空间:" + size + "MB!" + "可用空间:" + freesize + "GB!" + System.Environment.NewLine;
    }
    }
    #endregion
    }
    return strMsg;
    }
    catch (Exception ex)
    {
    strMsg = ex.Message;
    }
    return strMsg;
    }

      这是学习异步编程的入门篇。

      涉及 C# 5.0 引入的 async/await,但在控制台输出示例时经常会采用 C# 6.0 的 $"" 来拼接字符串,相当于string.Format() 方法。

     

    • IaaS:基础设施服务,Infrastructure-as-a-service
    • PaaS:平台服务,Platform-as-a-service
    • SaaS:软件服务,Software-as-a-service

    }

    二、async/await 结构

         先解析一下专业名词:

         同步方法:一个程序调用某个方法,等到其执行完成之后才进行下一步操作。这也是默认的形式。

         异步方法:一个程序调用某个方法,在处理完成之前就返回该方法。通过 async/await 我们就可以实现这种类型的方法。

     

         async/await 结构可分成三部分:

         (1)调用方法:该方法调用异步方法,然后在异步方法执行其任务的时候继续执行;

         (2)异步方法:该方法异步执行工作,然后立刻返回到调用方法;

         (3)await 表达式:用于异步方法内部,指出需要异步执行的任务。一个异步方法可以包含多个 await 表达式(不存在 await 表达式的话 IDE 会发出警告)。

     

      现在我们来分析一下示例。

    金沙国际官网 1

      图2-1

     

    对应软件开发,则是下面这张图。

    直接上干货简单易懂

    剖析异步方法(上)](

    剖析异步方法(下)](

      后篇:《走进异步编程的世界 - 在 GUI 中执行异步操作》

     


    本文首联:

    【参考】《Illustrated C# 2012》

    IBM 的软件架构师 Albert Barron 曾经使用披萨作为比喻,解释这个问题。David Ng 进一步引申,让它变得更准确易懂。

    //磁盘监控(远程/本地)
    //需要引用System.Management.dll
    public class RemoteMonitoring
    {
    private static string strMsg = "";
    private static long freesize = 0, size = 0;
    private static long gb = 1024 * 1024 * 1024;//GB,这里可以自己定义获取是MB还是GB

    目录

    • What's 异步?
    • async/await 结构
    • What’s 异步方法?

     

    它们有什么区别呢?

    一、What's 异步?

         启动程序时,系统会在内存中创建一个新的进程。进程是构成运行程序资源的集合。

         在进程内部,有称为线程的内核对象,它代表的是真正的执行程序。系统会在 Main 方法的第一行语句就开始线程的执行。

     

         线程:

         ①默认情况,一个进程只包含一个线程,从程序的开始到执行结束;

         ②线程可以派生自其它线程,所以一个进程可以包含不同状态的多个线程,来执行程序的不同部分;

         ③一个进程中的多个线程,将共享该进程的资源;

         ④系统为处理器执行所规划的单元是线程,而非进程。

     

         一般来说我们写的控制台程序都只使用了一个线程,从第一条语句按顺序执行到最后一条。但在很多的情况下,这种简单的模型会在性能或用户体验上不好。

         例如:服务器要同时处理来自多个客户端程序的请求,又要等待数据库和其它设备的响应,这将严重影响性能。程序不应该将时间浪费在响应上,而要在等待的同时执行其它任务!

         现在我们开始进入异步编程。在异步程序中,代码不需要按照编写时的顺序执行。这时我们需要用到 C# 5.0 引入的 async/await 来构建异步方法。

     

         我们先看一下不用异步的示例:

     1     class Program
     2     {
     3         //创建计时器
     4         private static readonly Stopwatch Watch = new Stopwatch();
     5 
     6         private static void Main(string[] args)
     7         {
     8             //启动计时器
     9             Watch.Start();
    10 
    11             const string url1 = "http://www.cnblogs.com/";
    12             const string url2 = "http://www.cnblogs.com/liqingwen/";
    13 
    14             //两次调用 CountCharacters 方法(下载某网站内容,并统计字符的个数)
    15             var result1 = CountCharacters(1, url1);
    16             var result2 = CountCharacters(2, url2);
    17 
    18             //三次调用 ExtraOperation 方法(主要是通过拼接字符串达到耗时操作)
    19             for (var i = 0; i < 3; i++)
    20             {
    21                 ExtraOperation(i + 1);
    22             }
    23 
    24             //控制台输出
    25             Console.WriteLine($"{url1} 的字符个数:{result1}");
    26             Console.WriteLine($"{url2} 的字符个数:{result2}");
    27 
    28             Console.Read();
    29         }
    30 
    31         /// <summary>
    32         /// 统计字符个数
    33         /// </summary>
    34         /// <param name="id"></param>
    35         /// <param name="address"></param>
    36         /// <returns></returns>
    37         private static int CountCharacters(int id, string address)
    38         {
    39             var wc = new WebClient();
    40             Console.WriteLine($"开始调用 id = {id}:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
    41 
    42             var result = wc.DownloadString(address);
    43             Console.WriteLine($"调用完成 id = {id}:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
    44 
    45             return result.Length;
    46         }
    47 
    48         /// <summary>
    49         /// 额外操作
    50         /// </summary>
    51         /// <param name="id"></param>
    52         private static void ExtraOperation(int id)
    53         {
    54             //这里是通过拼接字符串进行一些相对耗时的操作
    55             var s = "";
    56 
    57             for (var i = 0; i < 6000; i++)
    58             {
    59                 s += i;
    60             }
    61 
    62             Console.WriteLine($"id = {id} 的 ExtraOperation 方法完成:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
    63         }
    64     }
    

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         图1-1 运行的效果图,以毫秒(ms)为单位

     

      【备注】一般来说,直接拼接字符串是一种比较耗性能的手段,如果对字符串拼接有性能要求的话应该使用 StringBuilder。

      【注意】每次运行的结果可能不同。不管哪次调试,绝大部分时间都浪费前两次调用(CountCharacters 方法),即在等待网站的响应上。

     

    金沙国际官网 3

      图1-2 根据执行结果所画的时间轴

     

         有人曾幻想着这样提高性能的方法:在调用 A 方法时,不等它执行完,直接执行 B 方法,然后等 A 方法执行完成再处理。

         C# 的 async/await 就可以允许我们这么弄。

    金沙国际官网 4金沙国际官网 5

     1     class Program
     2     {
     3         //创建计时器
     4         private static readonly Stopwatch Watch = new Stopwatch();
     5 
     6         private static void Main(string[] args)
     7         {
     8             //启动计时器
     9             Watch.Start();
    10 
    11             const string url1 = "http://www.cnblogs.com/";
    12             const string url2 = "http://www.cnblogs.com/liqingwen/";
    13 
    14             //两次调用 CountCharactersAsync 方法(异步下载某网站内容,并统计字符的个数)
    15             Task<int> t1 = CountCharactersAsync(1, url1);
    16             Task<int> t2 = CountCharactersAsync(2, url2);
    17 
    18             //三次调用 ExtraOperation 方法(主要是通过拼接字符串达到耗时操作)
    19             for (var i = 0; i < 3; i++)
    20             {
    21                 ExtraOperation(i + 1);
    22             }
    23 
    24             //控制台输出
    25             Console.WriteLine($"{url1} 的字符个数:{t1.Result}");
    26             Console.WriteLine($"{url2} 的字符个数:{t2.Result}");
    27 
    28             Console.Read();
    29         }
    30 
    31         /// <summary>
    32         /// 统计字符个数
    33         /// </summary>
    34         /// <param name="id"></param>
    35         /// <param name="address"></param>
    36         /// <returns></returns>
    37         private static async Task<int> CountCharactersAsync(int id, string address)
    38         {
    39             var wc = new WebClient();
    40             Console.WriteLine($"开始调用 id = {id}:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
    41 
    42             var result = await wc.DownloadStringTaskAsync(address);
    43             Console.WriteLine($"调用完成 id = {id}:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
    44 
    45             return result.Length;
    46         }
    47 
    48         /// <summary>
    49         /// 额外操作
    50         /// </summary>
    51         /// <param name="id"></param>
    52         private static void ExtraOperation(int id)
    53         {
    54             //这里是通过拼接字符串进行一些相对耗时的操作
    55             var s = "";
    56 
    57             for (var i = 0; i < 6000; i++)
    58             {
    59                 s += i;
    60             }
    61 
    62             Console.WriteLine($"id = {id} 的 ExtraOperation 方法完成:{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
    63         }
    64     }
    

    这是修改后的代码

    金沙国际官网 6

     图1-3 修改后的执行结果图

    金沙国际官网 7

    图1-4 根据加入异步后的执行结果画的时间轴。

     

      我们观察时间轴发现,新版代码比旧版快了不少(由于网络波动的原因,很可能会出现耗时比之前长的情况)。这是由于 ExtraOperation 方法的数次调用是在 CountCharactersAsync 方法调用时等待响应的过程中进行的。所有的工作都是在主线程中完成的,没有创建新的线程。

     

      【改动分析】只改了几个细节的地方,直接展开代码的话可能看不出来,改动如下:

       金沙国际官网 8

     图1-5

    金沙国际官网 9

      图1-6

     

      ①从 Main 方法执行到 CountCharactersAsync(1, url1) 方法时,该方法会立即返回,然后才会调用它内部的方法开始下载内容。该方法返回的是一个 Task<int> 类型的占位符对象,表示计划进行的工作。这个占位符最终会返回 int 类型的值。

      ②这样就可以不必等 CountCharactersAsync(1, url1) 方法执行完成就可以继续进行下一步操作。到执行 CountCharactersAsync(2, url2)  方法时,跟 ① 一样返回 Task<int> 对象。

      ③然后,Main 方法继续执行三次 ExtraOperation 方法,同时两次 CountCharactersAsync 方法依然在持续工作 。

      ④t1.Result 和 t2.Result 是指从 CountCharactersAsync 方法调用的 Task<int> 对象取结果,如果还没有结果的话,将阻塞,直有结果返回为止。

     

    你可以从头到尾,自己生产披萨,但是这样比较麻烦,需要准备的东西多,因此你决定外包一部分工作,采用他人的服务。你有三个方案。

    小结

      1.解析了进程和线程的概念

      2.异步的简单用法

      3.async/await 结构体

      4.异步方法语法结构

     

    (2)方案二:PaaS

    传送门

      下篇:《[走进异步编程的世界 -

    金沙国际官网 10

     三、What’s 异步方法

         异步方法:在执行完成前立即返回调用方法,在调用方法继续执行的过程中完成任务。

         语法分析:

         (1)关键字:方法头使用 async 修饰。

         (2)要求:包含 N(N>0) 个 await 表达式(不存在 await 表达式的话 IDE 会发出警告),表示需要异步执行的任务。

         (3)返回类型:只能返回 3 种类型(void、Task 和 Task<T>)。Task 和 Task<T> 标识返回的对象会在将来完成工作,表示调用方法和异步方法可以继续执行。

         (4)参数:数量不限,但不能使用 out 和 ref 关键字。

         (5)命名约定:方法后缀名应以 Async 结尾。

         (6)其它:匿名方法和 Lambda 表达式也可以作为异步对象;async 是一个上下文关键字;关键字 async 必须在返回类型前。

     金沙国际官网 11

    图3-1 异步方法的简单结构图

     

    请设想你是一个餐饮业者,打算做披萨生意。

    走进异步编程的世界 - 开始接触 async/await

     

    金沙国际官网 12

    除了基础设施,他人还提供披萨饼皮。

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