今天在看同事新買到的《C#本質論 Edition 4》的時候，對比下以前Edtion3的新特性時，針對Async/Await關鍵字時發現對一些線程方面的定義還理解的不是很透徹，脈絡還不是很清晰，這樣有了本文，希望對有同樣困惑的朋友有些幫助。

??????文中部分內容摘取自《Essential C# 5.0 Edition 4》，還有一些我個人的對線程方面知識的理解與概括，如果有錯誤的地方還請指出，如果您覺得文章還不錯，請點擊“推薦” ：）

C#線程模型脈絡

縮寫：

SPM：Synchronous Programming Mode，同步編程模型。

APM：Asynchronous Programming Mode，異步編程模型。（.Net 1.x的版本可以使用）

EAP：Event-Based Asynchronous Programming，基于事件的異步編程。（.Net Framework2.0中引入）

TAP：Task-Based Asynchronous Programming，基于任務的異步編程。（.Net Framework4.0中引入）

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???????? C#的編程模型從SPM發展到APM編程模型，是Winform發展過程中解決界面由于同步執行長時間任務而導致界面“卡住”而發展而來（這里插一句個人對技術的理解：技術的發展總是在舊事物不能得到滿足的情況下發展而來，新事物總是在特定的場合“出現”，并更好的代替了舊事物，所以，如果想了深入了解一個新事物的特性，必然要了解其發展脈絡以及適用的場景），有了異步編程模式之后，人們又開始探索如何能更好的管理線程，更簡單的適用，于是有了類似Background Worker和async/await一類的特性。

C#線程的編程模型到這里也就結束了，如果你有這方面的經驗可能都覺得以上都是“廢話”，或者“一言以概之”，的確，我不反對，但是有時候寫文章有些時候不僅僅是炫耀技術，更多的是總結、歸納，理解的東西不一定說的出來，說出來的東西不一定真正理解！

???????? 下面，針對每個內容做一個小結，老鳥飛過：）

SPM同步編程模型

???????? Winform程序基于消息泵機制，依次執行從“消息泵”中取出的數據”，當某一消息需耗費大量系統資源去執行，則下一條消息不得不等待，這樣會造成程序界面“掛起”，這就是同步執行任務的一種模型，當然這只是同步模型下的一種劣勢，其實現實中我們同步模型我們無時無刻不在用，包括編寫的代碼、執行的業務邏輯等。

APM異步編程模型

???????? 為了解決同步模型中由于執行耗時任務而不得不等待的問題，產生了異步編程模式，其核心思想就是將耗時任務交付給其他“線程”去做，釋放主線程。這里多出兩句，在操作系統級別上Windows采用分時、多核以及多線程等技術來充分利用系統資源；在C#語言上由Thread發展到Task，Task是更高級的對Thread封裝，提升資源利用率，有了這些基礎才有更廣闊的空間。

BeginXXX和EndXXX

使用BeginXXX和EndXXX實現基本的異步模式。

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class Program{static void Main(string[] args){string url = "http://www.cnblogs.com/cuiyansong/";if (args.Length > 0)url = args[0];Console.WriteLine(url);var webRequest = System.Net.WebRequest.Create(url);IAsyncResult asyncResult = webRequest.BeginGetResponse(null, null);while (!asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(200)){Console.WriteLine(".");}var webResponse = webRequest.EndGetResponse(asyncResult);using (System.IO.StreamReader reader = new System.IO.StreamReader(webResponse.GetResponseStream())){var bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(reader.ReadToEnd());int length = bytes.Length;Console.WriteLine(length);}Console.Read();}}

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TPL+APM模式

TPL：Task Parallel Library 任務并行庫，其對task進行擴展，類似于ThreadPool。

這個模式是利用TaskFactory進行并行計算（下載）的例子，這個例子很有意思，很復古的感覺，有情趣的拷貝代碼看看運行效果~~~

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class Program{private static object ConsoleSyncObj = new object();static void Main(string[] args){string[] urls = args;if (args.Length == 0){urls = new string[]{"http://www.cnblogs.com/cuiyansong/","https://github.com/Cuiyansong","http://www.cnblogs.com/",};}Task[] tasks = new Task[urls.Length];for (int i = 0; i < tasks.Length; i++){tasks[i] = DisplayPageSizeAsync(urls[i], i);}while (!Task.WaitAll(tasks, 50)){DisplayProgress(tasks);}Console.SetCursorPosition(0, urls.Length);Console.Read();}private static void DisplayProgress(Task[] tasks){for (int i = 0; i < tasks.Length; i++){if (!tasks[i].IsCompleted){DisplayProgress((WebRequestState)tasks[i].AsyncState);}}}private static void DisplayProgress(WebRequestState state){lock (ConsoleSyncObj){int left = state.ConsoleColumn;int top = state.ConsoleLine;if (left > Console.BufferWidth - int.MaxValue.ToString().Length){left = state.Url.Length;Console.SetCursorPosition(left, top);Console.Write("".PadRight(Console.BufferWidth - state.Url.Length));state.ConsoleColumn = left;}Write(state, ".");}}private static string FormatBytes(long bytes){string[] magintudes = new string[] { "GB", "MB", "KB", "Bytes" };long max = (long)Math.Pow(1024, magintudes.Length);return string.Format("{1:##.##} {0}", magintudes.FirstOrDefault(mag => bytes > (max /= 1024)) ?? "0 Bytes", (decimal)bytes / (decimal)max).Trim();}private static Task<System.Net.WebResponse> DisplayPageSizeAsync(string url, int i){var webRequest = System.Net.WebRequest.Create(url);var requestState = new WebRequestState(webRequest, i);Write(requestState, url + " ");return Task<System.Net.WebResponse>.Factory.FromAsync(webRequest.BeginGetResponse, GetResponseAsyncCompleted, requestState);}private static WebResponse GetResponseAsyncCompleted(IAsyncResult asyncResult){WebRequestState completedState = (WebRequestState)asyncResult.AsyncState;HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)completedState.WebRequest.EndGetResponse(asyncResult);using (StreamReader reader = new StreamReader(response.GetResponseStream())){int length = reader.ReadToEnd().Length;Write(completedState, FormatBytes(length));}return response;}private static void Write(WebRequestState completedState, string text){lock (ConsoleSyncObj){Console.SetCursorPosition(completedState.ConsoleColumn, completedState.ConsoleLine);Console.Write(text);completedState.ConsoleColumn += text.Length;}}private class WebRequestState{public System.Net.WebRequest WebRequest { get; private set; }public int ConsoleLine { get; set; }public int ConsoleColumn { get; set; }public string Url{get{return WebRequest.RequestUri.ToString();}}public WebRequestState(System.Net.WebRequest request){WebRequest = request;}public WebRequestState(System.Net.WebRequest request, int line){WebRequest = request;ConsoleLine = line;ConsoleColumn = 0;}}}

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BackgroundWorker模型

針對經常出現任務委托后，執行任務并返回進度的需求，提供了BackgroundWorker類，節省開發時間。

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class Program{static void Main(string[] args){/****************************************************************************** 由于是演示，并為增加對BackgroundWorker取消等功能,這里只是簡單演示。* 詳細請參考：http://www.cnblogs.com/RoyYu/archive/2011/08/10/2133309.html* ***************************************************************************/System.ComponentModel.BackgroundWorker worker = new System.ComponentModel.BackgroundWorker();worker.WorkerReportsProgress = true;//報告完成進度worker.WorkerSupportsCancellation = true;//允許用戶終止后臺線程worker.DoWork += (sender, e) =>{for (int i = 0; i < 10; i++){System.Threading.Thread.Sleep(500);worker.ReportProgress(i, i);}};worker.ProgressChanged += (sender, e) =>{Console.WriteLine(string.Format("完成百分比。。。{0}", e.ProgressPercentage / (float)10));};worker.RunWorkerCompleted += (sender, e) =>{if (!e.Cancelled && e.Error == null){Console.WriteLine("處理成功，請按任意鍵返回。");}else{Console.WriteLine("處理中斷，請按任意鍵返回。");}};worker.RunWorkerAsync();Console.Read();}}

Async/Await模型

這回用窗體程序進行演示，對比起來效果會更明顯些。

public partial class MainWindow : Window{List<string> urls = new List<string>();public MainWindow(){InitializeComponent();urls = new List<string>(){"www.baidu.com","www.cnblogs.cn","www.stackoverflow.com",};}/// <summary>/// 同步執行示例：當點擊Button后，界面掛起，等待執行完畢后顯示全部內容。/// </summary>/// <param name="sender"></param>/// <param name="e"></param>private void Button_Click1(object sender, RoutedEventArgs e){InfoList.Text = "Ping....." + System.Environment.NewLine;Ping p = new Ping();foreach (var item in urls){PingReply pingRelay = p.Send(item);InfoList.Text += string.Format("Host Name: {0},Roundtrip Time: {1},Status: {2}", item, pingRelay.RoundtripTime.ToString(), pingRelay.Status + System.Environment.NewLine);}}/// <summary>/// 異步執行示例：當點擊Button后，界面不掛起，界面滾動顯示信息。/// </summary>/// <param name="sender"></param>/// <param name="e"></param>private async void Button_Click2(object sender, RoutedEventArgs e){InfoList.Text = "Ping....." + System.Environment.NewLine;Ping p = new Ping();foreach (var item in urls){PingReply pingRelay = await p.SendPingAsync(item);InfoList.Text += string.Format("Host Name: {0},Roundtrip Time: {1},Status: {2}", item, pingRelay.RoundtripTime.ToString(), pingRelay.Status + System.Environment.NewLine);}}}

結語

下載源代碼，請點擊這里。

文章內容確實不是很深入，但對理解Winform的異步線程模型還是很有幫助的，今后有時間會針對線程單獨來分享，希望各位看官不吝賜“贊”，水平有限，有問題歡迎提問：）

引用

文中部分例子出自《Essential C# 5.0 Edition 4》

BackgrounWorker例子：http://www.cnblogs.com/RoyYu/archive/2011/08/10/2133309.html

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作者：Stephen Cui?
出處：http://www.cnblogs.com/cuiyansong?

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的C#线程模型脉络的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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