使用异步/等待进行异步网络编程

Question

在过去的几年中，我已经使用异步编程模型和套接字开发了客户端/服务器软件。 MSDN上的此示例尽管复杂化了诸如ManualResetEvents之类的同步机制，但却说明了以下概念：您将BeginXXX()和EndXXX()方法对用于连接和流操作。

这样的好处是让线程池根据需要（例如，当接收到数据时）分配线程，而不是每个连接都没有专用线程，这不会扩展。

最近有人提到，也可以使用.NET 4.5中引入的async / await模型来实现此方法，从而使用Tasks并使该情况下不需要APM。 怎么做？

Answer 1

Task Asynchronous Pattern及其使用的关键字async-await允许您以“更干净”的方式使用异步I / O（如您所说）。

无需使用BeginXXX和EndXXX方法并在彼此之间传递回调，您只需await返回awaitable的async方法上await即可（A Task是其中的一个示例）。

例如，让我们使用HttpClient进行示例：

public async Task DoGetWebRequestAsync()
{
    var httpClient = new HttpClient();
    await httpClient.GetAsync(url);
}

要做的是，一旦该方法命中了await关键字，它将把控制权交还给调用方法，在幕后创建一个状态机（该状态机将负责执行继续，传播异常等），并IO工作完成后，可通过IOCP（由ThreadPool分配的IO完成端口）恢复。

TAP还提供了一种使用TaskFactory.FromAsync将旧的APM模式转换为TAP的方法：

FileInfo fi = new FileInfo(path);
byte[] data = null;
data = new byte[fi.Length];

FileStream fs = new FileStream(path, FileMode.Open, FileAccess.Read,
                               FileShare.Read, data.Length, true);

//Task<int> returns the number of bytes read
Task<int> task = Task<int>.Factory.FromAsync(
        fs.BeginRead, fs.EndRead, data, 0, data.Length, null);

编辑：

如何使用async很简单。 例如，使用FileStream ：

public async Task<byte[]> ReadBufferAsync(string path)
{
    FileStream fs = new FileStream(path, FileMode.Open, FileAccess.Read,
                                FileShare.Read, data.Length, true);

    // Read some bytes, not all, just for the example.
    byte[] buffer = new byte[2048];
    await fs.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length);

    return buffer;
}

您将方法标记为async以便可以在其中使用await关键字，然后仅在读取的方法上await 。

Answer 2

实际上，由Socket类支持的旧APM使用了特殊的线程池IOCP（“ I / O完成端口”）线程池，而不是在“接收数据时”分配线程，而是将线程实际分配为I / O操作启动 ，但以允许单个线程（或少量线程，例如与系统上的内核一样多的线程）的方式处理大量套接字对象和操作。

至于如何使用新的async / await样式的API，不幸的是Socket类没有得到任何直接的async爱。 但是，所有包装程序都做到了。 最简单的替换方法是使用NetworkStream类，并使用ReadAsync()和WriteAsync() ，它们是可以等待的方法。

如果您仍然想直接使用Socket API（本质上），则必须使用等待的实现将其包装起来。 恕我直言，这里是一个很好的资源，它解释了一种可行的方法： 等待套接字操作