异步/等待异步网络编程

Question

在过去的几年中，我使用异步编程模型和套接字开发了客户机/服务器软件。MSDN上的这个示例虽然与ManualResetEvents等同步机制过于复杂，但说明了概念:您使用BeginXXX()和EndXXX()方法对进行连接和流操作。

这样做的好处是让线程池根据需要分配线程(例如，当接收到数据时)，而不是每个连接都有一个专用线程，这不会扩展。

最近有人提到，这种方法也可以使用.NET 4.5中引入的异步/等待模型来实现，从而使用任务并使APM在此场景中变得不必要。这是怎么做的？

Answer 1

Task Asynchronous Pattern及其所使用的关键字async-await允许您使用异步I/O (正如您所说的)，但可以使用“更干净”的方式。

与使用BeginXXX和EndXXX方法以及在彼此之间传递回调不同，您可以简单地在返回awaitable的异步方法上使用await (A Task就是其中的一个例子)。

例如，让我们使用HttpClient创建一个示例

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

这将做的是，一旦方法命中await关键字，它将把控制权返回到调用方法，在幕后创建状态机(它将负责执行延续、传播异常等等)。并在IO工作完成后通过IOCP (IO完成端口，由ThreadPool分配)继续工作。

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

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;
}

将方法标记为async，以便在其中使用await关键字，然后在读取的方法上简单地使用await。

Answer 2

实际上，Socket类支持的旧APM使用了一个特殊的线程池-- IOCP ("I/O完成端口“)线程池，而不是”在接收数据时“分配线程，而是在启动I/O操作时实际分配线程，但方式允许单个线程(或少量线程…)。例如，只要系统上有内核，就可以处理大量的套接字对象和操作。

至于如何使用新的async/await风格API，不幸的是，Socket类没有得到任何直接的async喜爱。然而，所有的包装都做到了。最直接的替代方法是使用NetworkStream类，并使用ReadAsync()和WriteAsync()，这是一种很好的方法。

如果您仍然想直接使用Socket API (本质上)，您必须自己用一个可使用的实现包装它。IMHO是一个非常好的资源，它解释了一种可能的方法：等待套接字操作