异步编制程序,不得不说的异步编程

一、什么是异步编制程序?

不得不说的异步编制程序,不得不说异步编制程序

一、什么是异步编制程序?

   
异步编制程序正是把耗费时间的操作放进一个单独的线程中展开处理(该线程须求将履行进度反映到界面上)。由于耗费时间操作是在其余2个线程中被实施的,所以它不会杜绝主线程。主线程开启这么些单独的线程后,还足以继续执行别的操作(例如窗体绘制等)。

   
异步编制程序能够增强用户体验,幸免在实行耗费时间操作时让用户看到程序“卡死”的风貌。

 

二、异步编制程序模型(APM)

    APM是Asynchronous Programming
Mode的缩写,即异步编制程序模型的意思,它同意程序用更加少的线程去执行越来越多的操作。在.NET
Framework中,要甄别有个别类是不是贯彻了异步编制程序模型,首要就是看该类是不是落到实处了归来类型为IAsyncResult接口的BeginXXX方法和EndXXX方法。

   
由于委托类型定义了BeginInvoke和EndInvoke方法,所以委托项目都落到实处了异步编制程序模型。

    二.一 Beginxxx方法–起先推行异步操作

         
在须要获得文件中的内容时,大家层出不穷会使用FileStream的一道方法Read实行读取,该联合方法的定义为:

          public override int Read(byte[] array,int offset,int count)

         
当使用方面包车型客车格局读取大文件的内容时,会油然则生堵塞UI线程,导致在文件内容从未读取完结此前,用户不可能对窗体进行其余操作(包罗关闭应用程序),那时窗体就会冒出不可能响应的场馆。

          为了消除那个标题,微软早在.NET
一.0的时候就提议了异步编制程序模型,并为FileStream类提供了异步方式的情势完结,即BeginRead方法。该方法会异步地执行读取操作,并赶回完结了IAsyncResult接口的目的(该目的存款和储蓄那异步操作的音信)。

         
上边给出了BeginRead方法的概念,大家能够从中找出它与一块方法Read的界别:

          public override IAsyncResult BeginRead(byte[] array,int
offset,int numBytes,AsyncCallback userCallback,Object stateObject)

         
从以上的异步方法的概念能够看看,该异步方法的前方三个参数与共同方法Read壹致,后三个参数userCallback和StateObject则是手拉手方法所不具有的。userCallback表示异步操作完结后需求回调的不2诀要,该方式必须相配AsyncCallback委托项目;stateObject则意味着传递给回调方法的对象,在回调方法中,可以经过查询IAsyncResult接口的AsyncState属性来读取该目的。该异步方法之所以不会堵塞UI线程,是因为它在被调用后,会立马把控制权交还给调用线程(假如是UI线程调用了该方法,则就将控制权重返给UI线程),然后由另二个线程去执行文书读取操作。

 

    贰.2 Endxxx方法–甘休异步操作

         
每便调用Beginxxx方法后,应用程序还需调用Endxxx方法来拿到操作再次回到的结果。Beginxxx方法所重回的,是达成了IAsyncResult接口的对象,该对象无须相应的联名方法再次来到的结果。此时还亟需调用Endxxx方法来终结异步操作,并向该方法传递Beginxxx所重回的对象。Endxxx方法重返的门类与联合方法一致,如FileStream的EndRead方法会再次来到叁个Int3二品种,代表从文件流中实际读取的字节数。

         
Endxxx方法有诸多中艺术调用,但有一种是最常用的,即利用AsyncCallback委托来钦赐操作完毕时要调用的法子,在回调方法中调用Endxxx方法来赢得异步操作再次来到的结果。

 1 static void Main()
 2 {
 3     SynchronizationContext sc=SynchronizationContext.Current;
 4     AsyncMethodCaller methodCaller=new AsyncMethodCaller(DownLoadFileAsync);
 5     method.BeginInvoke(txtUrl.Text.Trim(),GetResult,null);
 6 }
 7 private static void GetRsult(IAsyncResult result)
 8 {
 9     AsyncMethodCaller caller=(AsyncMethodCaller)((AsyncResult)result).AsyncDelegate;
10     string returnstring=call.EndInvoke(result);
11 }

 

三、异步编制程序模型(EAP)

   
尽管如今的异步编制程序能够消除执行耗费时间操作时界面不能响应的标题,但APM也同样存在那有的明显的难点,如不协助对异步操作的打消以及无法提供下载速度报告等。然则对于桌面应用程序而言,进程报告和撤回操作的法力是少不了的,所以微软在.NET
2.0
公布时又建议了3个新的异步编制程序模型–基于事件的异步模型,即EAP(伊芙nt-based
Asynchronous Pattern)。

   
实现了EAP的类具有三个或多个以Async为后缀的主意,以及相应的Completed事件,并且这么些类帮忙异步方法的撤消和进程报告。在.NET类库中,唯有部分类完结了EAP,共1多少个。在这一多少个类中,开发进度中选用最多的骨子里BackgroundWorker类了。

    日常采纳的习性为:

    CancellationPending:用来提示应用程序是不是已呼吁打消后台操作;

    IsBusy:提示异步操作是还是不是正在运维;

    WorkReportProgress:只是BackgrounWorker能或无法报告进度;

异步编制程序,不得不说的异步编程。   
WorkerSupportsCancellation:指示BackgroundWoker是还是不是扶助异步裁撤操作;

    日常使用的点子为:

    CancelAsync:请求裁撤异步操作;

    ReportProgress:用于引发ProgressChanged事件;

    RunWorkAsync:调用后早先实践异步操作;

    平时应用到的一个事件为:

    DoWork:调用RunWokerAsync时接触的轩然大波;

   
ProgressChanged:调用ReportProgress时接触的事件,程序会在该事件中实行速度报告的翻新;

    RunWorkerCompleted:当异步操作已成功、被废除或吸引那多少个时被触发。

    那种措施已经很少用到了,所以那里就不详细介绍了。

 

四、TAP又是何许?

    前边介绍了.NET提供的三种异步编制程序格局,分别为.NET 一.0中的APM和.NET
贰.0中的EAP。即便那二种异步编制程序格局能够落成多数状态下的异步编制程序,不过它们在MSDN文书档案上都被标明为了不引入使用的达成方式,因为在.NET
4.0中,微软又提供了更简便的异步编制程序完成格局–TAP,基于职责的异步方式。

   
该方式主要运用System.Threading.Tasks命名空间中的Task<T>类来达成异步编制程序,所以在使用TAP从前,首先要引进System.Threading.Tasks命名空间。

    基于职责的异步方式(TAP,Task-based Asynchronous
Pattern)只利用四个办法就能代表异步操作的伊始和成就,而APM却要求Beginxxx和Endxxx七个措施分别代表初步和终结,EAP则供给拥有以Async为后缀的主意和八个或三个事件。在根据职务的异步格局中,只需求2个以TaskAsync为后缀的章程,通过向该形式传入CancellationToken参数,大家就能够很好地完毕异步编制程序了。而且,还足以经过IProgress<T>接口来兑现速度报告的作用。总体来说,使用TAP会收缩大家的工作量,是代码尤其简洁。

1 Task task=new Task(()=>{.......});
2 task.Start();

 

五、让异步编制程序So easy——C# 5.0中的async和await

    纵然.NET 壹.0和.NET 二.0和.NET
4.0都对异步编制程序做了很好的援救,微软也日益地选择异步编制程序变得不难,但微软认为现有的工作还不够,它仰望使异步编制程序的支出进度更为简化,所以在.NET
4.5中,微软又建议了async和await五个重大字来支撑异步编制程序。

    那也是如今.NET
Framework中最简易的异步编制程序完毕格局,因为运用这些几个基本点字展开异步编制程序,思量形式和完成协同编制程序时的一心1样。

   
async和await关键字不会让调用方法运转在新线程中,而是将艺术分割成两个部分(片段的底限出现在点子内部使用await关键字的地点处),并使内部有个别有个别可以异步运营。await关键字处的代码片段是在线程池线程上运行的,而全套艺术的调用确实联合的。所以,使用此方法编制程序不用思考跨线程访问UI控件的标题,从而大大降低了异步编制程序的出错率。

壹、什么是异步编制程序?
异步编制程序正是把耗时的操作放进多个单独的线程中开展处理(该线程供给将…

一、什么是异步编制程序?

 IO操作的MDA(Direct memory
access)方式:直接待上访问内存,是一种不通过CPU而直白开始展览内存数据存款和储蓄的数据调换方式,差不离能够不损耗CPU的能源;
 CLOdyssey所提供的异步编制程序模型正是足够利用硬件的DMA成效来释放CPU的下压力;使用线程池进行政管理制,异步将工作移交给线程池中的某些工作线程来形成,直到异步完结,异步才会通过回调的秘诀布告线程池,让CL翼虎响应异步达成;

   
异步编制程序正是把耗费时间的操作放进3个独自的线程中展开始拍录卖(该线程须求将推行进度反映到界面上)。由于耗时操作是在此外多少个线程中被实施的,所以它不会杜绝主线程。主线程开启这一个单独的线程后,仍可以够继续执行别的操作(例如窗体绘制等)。

   
异步编制程序正是把耗费时间的操作放进一个独立的线程中开始展览处理(该线程须求将执行进度反映到界面上)。由于耗费时间操作是在别的3个线程中被执行的,所以它不会杜绝主线程。主线程开启那一个单独的线程后,还足以继续执行其余操作(例如窗体绘制等)。

它是出新的壹种情势,它利用 future
形式或回调(callback)机制,以免止发出不须求的线程。三个 future(或
promise)类型代表某些即将成功的操作。在 .NET 中,新版 future 类型有Task
和Task<TResult>。 

   
异步编程能够增强用户体验,防止在实行耗时操作时让用户观察程序“卡死”的光景。

   
异步编程能够增加用户体验,幸免在进行耗费时间操作时让用户看到程序“卡死”的现象。

异步编制程序情势——选择委托和线程池落成的格局

APM 异步编制程序模型,Asynchronous Programming Model            C#1.0

EAP 基于事件的异步编制程序格局,伊夫nt-based Asynchronous Pattern  C#2.0

TAP 基于职分的异步编制程序形式,Task-based Asynchronous Pattern    C#4.0

Async\await简化异步编制程序;任务并行库,Task Parallel Library     C#5

 

 

APM

         使用IAsyncResult设计情势的异步操作是因此名叫 BeginXXX 和 EndXXX
的多少个点子来兑现,那三个主意分别指伊始和终结异步操作。该方式允许用越来越少的CPU财富(线程)去做越多的操作,.NET
Framework很多类也落实了该情势,同时大家也得以自定义类来兑现该情势(也正是在自定义的类中完成重回类型为IAsyncResult接口的BeginXXX方法和收受IAsyncResult包容类型作为唯一参数的EndXXX方法),此外事委员会托项目也定义了BeginInvoke和EndInvoke方法。例如,FileStream类提供BeginRead和EndRead方法来从文件异步读取字节。这八个法子完成了
Read 方法的异步版本。

调用 BeginXXX
后,应用程序能够一连在调用线程上进行命令,同时异步操作在另三个线程上推行(假若有再次回到值还应调用
EndXXX结束异步操作,并向该方法传递BeginXXX
方法重返的IAsyncResult对象,取得操作的返回值)。

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CompletedSynchronously属性值侧重与提醒新闻,而非操作

走访异步操作的结果,APM提供了八种方法:

一.在调用BeginXXX方法的线程上调用EndXXX方法来收获异步操作的结果;不过那种艺术会卡住调用线程,在知情操作完结之后调用线程才能继续运转。

二.循环查询IAsyncResult的IsComplete属性,操作实现后再调用EndXXX方法来博取操作再次来到的结果。

3.IAsyncResult的AsyncWaitHandle属性实现越来越灵敏的等待逻辑,调用该属性WaitOne()方法来使三个线程阻塞并等候操作完毕;再调用EndXXX方法来博取操作的结果。WaitHandle.WaitOne()能够内定最长的等候时间,如超时再次来到false;

4.
在调用BeginXXX方法时提供AsyncCallback委托的实例作为参数,在异步操作完毕后委托会自动调用(AsyncCallback对象)钦点的主意。(首要选用办法)AsyncCallback委托仅能够调用符合一定方式的不2诀要(唯有四个参数IAsyncResult,且尚未再次来到值);

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Runtime.Remoting.Messaging;

namespace AsyncCallbackDelegate
{
    public delegate int BinaryOp(int x, int y);
    class Program
    {
        private static bool isDone = false;
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("*****  AsyncCallbackDelegate Example *****");
            Console.WriteLine("Main() invoked on thread {0}.",
              Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            BinaryOp b = new BinaryOp(Add);
            IAsyncResult iftAR = b.BeginInvoke(10, 10,
              new AsyncCallback(AddComplete),
              "Main() thanks you for adding these numbers.");//传入数据
            // Assume other work is performed here...
            while (!isDone)
            {
                Thread.Sleep(1000);
                Console.WriteLine("Working....");
            }
            Console.ReadLine();
        }

        #region Target for AsyncCallback delegate
        // Don't forget to add a 'using' directive for 
        // System.Runtime.Remoting.Messaging!
        static void AddComplete(IAsyncResult itfAR)
        {
            Console.WriteLine("AddComplete() invoked on thread {0}.",
              Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            Console.WriteLine("Your addition is complete");

            // Now get the result.
            //AsyncCallback委托的目标无法调用其他方法中创建的委托
            //IAsyncResult itfAR 实际上是System.Runtime.Remoting.Messaging命名空间AsyncResult类的一个实例
            AsyncResult ar = (AsyncResult)itfAR;
            //AsyncDelegate静态属性返回原始异步委托引用
            BinaryOp b = (BinaryOp)ar.AsyncDelegate;
            Console.WriteLine("10 + 10 is {0}.", b.EndInvoke(itfAR));

            // Retrieve the informational object and cast it to string.
            //AsyncState属性获取 BeginInvoke第四个参数传入的值
            string msg = (string)itfAR.AsyncState;
            Console.WriteLine(msg);
            isDone = true;
        }

        #endregion

        #region Target for BinaryOp delegate
        static int Add(int x, int y)
        {
            Console.WriteLine("Add() invoked on thread {0}.",
              Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            Thread.Sleep(5000);
            return x + y;
        }
        #endregion
    }
}

AsyncCallback

老大捕获

在协同施行的章程里面普通处理格外的措施是将大概抛出特其余代码放到try…catch…finally里面,之所以能够捕获到,是因为爆发相当的代码与调用的代码位于同2个线程。当调用三个异步方法发生相当时,CLLX570会捕获并且在EndXXX方法时再一次将杰出抛出抛出,所以异步调用中的至极在EndXXX方法出捕获就行了。

class ApmExceptionHandling 
{
   public static void Go() 
  {
      WebRequest webRequest = WebRequest.Create("http://0.0.0.0/");
      webRequest.BeginGetResponse(ProcessWebResponse, webRequest);
      Console.ReadLine();
   }
   private static void ProcessWebResponse(IAsyncResult result) {
      WebRequest webRequest = (WebRequest)result.AsyncState;

      WebResponse webResponse = null;
      try {
         webResponse = webRequest.EndGetResponse(result);
         Console.WriteLine("Content length: " + webResponse.ContentLength);
      }
      catch (WebException we) {
         Console.WriteLine(we.GetType() + ": " + we.Message);
      }
      finally {
         if (webResponse != null) webResponse.Close();
      }
   }
}

APM WinForm UI线程回调

鉴于AsyncCallback委托回调是从ThreadPool中的线程执行的,因而对于Winform,要是回调供给操作UI控件,就要求回到到UI线程去,常用的四个艺术:

一. 
Control类达成了ISynchronizeInvoke接口,提供了Invoke和BeginInvoke方法来扶助其他线程更新GUI界面控件的建制(将回调方法投递到开创该控件的线程中施行)。

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Control类的 Invoke,BeginInvoke 内部贯彻如下:

a)
Invoke(同步调用)先判断控件创造线程与眼下线程是不是同样,相同则间接调用委托方法;不然使用Win3二API的PostMessage异步执行,然则Invoke内部会调用IAsyncResult.AsyncWaitHandle等待执行到位。

b) BeginInvoke(异步调用)使用Win3二API的PostMessage 异步执行,并且重回IAsyncResult 对象。

采纳方法:回调方法中对控件检查评定InvokeRequired值,if
true,在该回调中封送一次委托,调用控件的Invoke/ BeginInvoke方法;

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二.GUI(WinForm/WPF)应用程序引进了一个线程处理模型:创制窗口的线程是绝无仅有能对足够窗口实行革新的线程;在GUI线程中,平日索要转移异步操作,使GUI线程不封堵并结束响应用户输入。但是,异步操作完毕时,由于是用叁个线程池线程实现的,而线程池线程不可能更新UI控件。为消除这么些题材,FCL定义1个System.Threading.SynchronizationContext(线程同步上下文)的基类,其派生对象承担将一个应用程序模型连接到它的线程处理模型。

GUI线程都有二个和它事关的SynchronizationContext派生对象,使用其静态Current属性获取:SynchronizationContext
sc = SynchronizationContext.Current;
将此指标传给其余线程,当二个线程池线程须要让GUI线程更新UI时,调用该对象的sc.Post方法,向Post传递3个相称SendOrPostCallback委托签名的回调方法(一般是更新UI的操作方法,由GUI线程去执行),以及三个要传给回调方法的实参。

SynchronizationContext
的Post方法和Send方法的分别:(分别对应于异步/同步调用)

Post方法将回调方法送人GUI线程的队列,允许程序池线程立即返回,不进行阻塞;Post方法内部调用了BeginInvoke方法;

Send方法也将回调方法送人GUI线程的队列,但随后就会阻塞线程池线程,直到GUI线程完成对回调方法的调用。阻塞线程池线程极有可能造成线程池创建一个新的线程,避免调用该方法;Send方法内部调用了Invoke方法; 

对winform来说是
System.Windows.Forms.WindowsFormsSynchronizationContext是其子类.

Winform窗口出现后,UI线程
SynchronizationContext.Current会被绑定赋值,唯有UI线程的Current不为null。

Public class SendOrPostUI {
   public static void Go() {
      System.Windows.Forms.Application.Run(new MyWindowsForm());
   }
   private static AsyncCallback SyncContextCallback(AsyncCallback callback) {
      // Capture the calling thread's SynchronizationContext-derived object
      SynchronizationContext sc = SynchronizationContext.Current;
      // If there is no SC, just return what was passed in
      if (sc == null) return callback;
      // Return a delegate that, when invoked, posts to the captured SC a method that 
      // calls the original AsyncCallback passing it the IAsyncResult argument
      return asyncResult => sc.Post(result => callback((IAsyncResult)result), asyncResult);
   }
   private sealed class MyWindowsForm : System.Windows.Forms.Form {
      public MyWindowsForm() {
         Text = "Click in the window to start a Web request";
         Width = 400; Height = 100;
      }
      protected override void OnMouseClick(System.Windows.Forms.MouseEventArgs e) {
         // The GUI thread initiates the asynchronous Web request 
         Text = "Web request initiated";
         var webRequest = WebRequest.Create("http://Wintellect.com/");
         webRequest.BeginGetResponse(SyncContextCallback(ProcessWebResponse), webRequest);
         base.OnMouseClick(e);
      }
      private void ProcessWebResponse(IAsyncResult result) {
         // If we get here, this must be the GUI thread, it's OK to update the UI
         var webRequest = (WebRequest)result.AsyncState;
         using (var webResponse = webRequest.EndGetResponse(result)) {
            Text = "Content length: " + webResponse.ContentLength;
         }
      }
   }
}

相比两种方法其实差不太多,2个是回调内再一次卷入,贰个是包裹原来的回调。不过SynchronizationContext业务层与UI分离来讲的话是相比较好;

贰、异步编制程序模型(APM)

二、异步编制程序模型(APM)

EAP

EAP是为了更便于处理UI的更新推出的模式,主要优点:它同Visual Studio UI设计器进行了很好的集成,可将大多数实现了EAP的类拖放到设计平面(design surface)上,双击控件对应的XXXCompleted事件名,会自动生成事件的回调方法,并将方法同事件自身联系起来。EAP保证事件在应用程序的GUI线程上引发,允许事件回调方法中的代码更新UI控件;

EAP另一重要功能:支持EAP的类自动将应用程序模型映射到它的线程处理模型;EAP类在内部使用SynchronizationContext类。有的EAP类提供了取消、进度报告功能。

   FCL中唯有1多个类型实现了EAP格局,1般有3个XXXAsync方法和三个相应的XXXCompleted事件,以及这么些点子的2头版本:

*       System.Object的派生类型:*

*                  System.Activies.WorkflowInvoke  *

*                 
System.Deployment.Application.ApplicationDeployment*

*                  System.Deployment.Application.InPlaceHosingManager*

*                  System.Net.Mail.SmtpClient*

*                  System.Net.PeerToPeer.PeerNameResolver*

*                  System.Net.PeerToPeer.Collaboration.ContactManager*

*                  System.Net.PeerToPeer.Collaboration.Peer*

*                  System.Net.PeerToPeer.Collaboration.PeerContact*

*                  System.Net.PeerToPeer.Collaboration.PeerNearMe*

*                 
System.ServiceModel.Activities.WorkflowControlClient*

*                  System.ServiceModel.Discovery.AnnoucementClient*

*                  System.ServiceModel.Discovery.DiscoveryClient*

*      System.ComponentModel.Component的派生类型:*

                 
System.ComponentModel.BackgroundWorker

                 
System.Media.SoundPlay

                 
System.Net.WebClient

                 
System.Net.NetworkInformation.Ping

                 
System.Windows.Forms.PictureBox(继承于Control类,Control类派生于Component类)

private sealed class MyForm : System.Windows.Forms.Form {
    protected override void OnClick(EventArgs e) {
      // The System.Net.WebClient class supports the Event-based Asynchronous Pattern
      WebClient wc = new WebClient();
      // When a string completes downloading, the WebClient object raises the 
      // DownloadStringCompleted event which will invoke our ProcessString method         
      wc.DownloadStringCompleted += ProcessString;
      // Start the asynchronous operation (this is like calling a BeginXxx method)
      wc.DownloadStringAsync(new Uri("http://Wintellect.com"));
      base.OnClick(e);
    }
    // This method is guaranteed to be called via the GUI thread
    private void ProcessString(Object sender, DownloadStringCompletedEventArgs e) {
      // If an error occurred, display it; else display the downloaded string
      System.Windows.Forms.MessageBox.Show((e.Error != null) ? e.Error.Message : e.Result);
      }
   }

BackgroundWorker:只有该品种用于可用以实践异步的一个钱打二十五个结范围的工作;提供几个事件:

DoWork:向那些事件登记的艺术应该包罗总括范围的代码。那么些事件由三个线程池线程调用RunWorkerAsync(七个重载方法,带参的方法是向DoWork登记的方法的DoWork伊夫ntArgs参数对象的Argument属性传值,只可以在注册的法子中(如e.Argument)获取,Result属性必须设置成计算范围的操作希望回到的值)时引发;

ProgressChanged:向那个事件登记的艺术应该包涵使用进程新闻来更新UI的代码。那些事件接二连三在GUI线程上吸引。DoWork登记的格局必须定期调用BackgroundWorker的ReportProgress方法来诱惑ProgressChanged事件;

RunWorkerCompleted:向这几个事件登记的秘诀应该包括使用计算范围操作的结果对UI进行创新的代码。这么些事件接二连三在GUI线程上吸引。Result获取表示异步操作的结果;

国有属性:CancellationPending(标识是不是已呼吁打消后台操作)、IsBusy(标识是不是正在运维异步操作)、WorkReportsProgress(获取/设置是不是报告进度更新)、WorkerSupportsCancellation(获取/设置是不是援救异步撤废)

集体艺术:CancelAsync(请求撤消挂起的后台操作)、ReportProgress、RunWorkerAsync

异常

卓殊不会抛出。在XXXCompleted事件处理方法中,必须询问AsyncCompleted伊芙ntArgs的Exception属性,看它是或不是null。假使不是null,就不能够不选择if语句判断Exception派生对象的类别,而不是接纳catch块。

    APM是Asynchronous Programming
Mode的缩写,即异步编制程序模型的意味,它同意程序用更加少的线程去执行越多的操作。在.NET
Framework中,要甄别某些类是不是实现了异步编程模型,主要正是看该类是或不是落实了归来类型为IAsyncResult接口的BeginXXX方法和EndXXX方法。

    APM是Asynchronous Programming
Mode的缩写,即异步编制程序模型的趣味,它同意程序用越来越少的线程去实践更加多的操作。在.NET
Framework中,要辨别某些类是还是不是贯彻了异步编制程序模型,首要正是看该类是或不是落到实处了回去类型为IAsyncResult接口的BeginXXX方法和EndXXX方法。

TAP

.NET四.0
中引进了新的异步编制程序模型“基于职务的异步编制程序模型(TAP)”,并且推荐大家在开发新的二十八线程应用程序中首要选取TAP,在.NET四.5中尤其对TPL库实行了多量的优化与创新(async和await)。那未来本人先介绍下TAP具有怎么着优势:

  1. 职分调度器(TaskScheduler)注重于底层的线程池引擎,可自定义1个TaskScheduler更改调度算法,同时不更改代码或编制程序模型。通过有个别队列的任务内联化(task
    inlining)和办事窃取(work-stealing)机制而发起了汪洋职分,Task能够为大家提高程序品质。
  2. 能够利用PreferFairness标志,获取与ThreadPool.QueueUserWorkItem或许1个信托的BeginInvoke相同的线程池行为。

        三.
 轻松完成职务等待、职务废除、一连义务、万分处理(System.AggregateException)、GUI线程操作。

       四.  在职分运维后,能够随时以职责接二连三的款式登记回调。

       五.  丰裕利用现有的线程,防止创制不供给的额外线程。

       6.  结合C#伍.0引入async和await关键字轻松完成“异步方法”。

APM转换为TAP:

行使TaskFactory的FromAsync方法,传递多个实参:BeginXxx方法、EndXxx方法、Object状态、可选的TaskCreationOptions值,重返对二个Task对象的引用;

private static void ConvertingApmToTask() {
      // Instead of this:
      WebRequest webRequest = WebRequest.Create("http://Wintellect.com/");
      webRequest.BeginGetResponse(result => {
         WebResponse webResponse = null;
         try {
            webResponse = webRequest.EndGetResponse(result);
            Console.WriteLine("Content length: " + webResponse.ContentLength);
         }
         catch (WebException we) {
            Console.WriteLine("Failed: " + we.GetBaseException().Message);
         }
         finally {
            if (webResponse != null) webResponse.Close();
         }
      }, null);
      Console.ReadLine();  // for testing purposes
      // Make a Task from an async operation that FromAsync starts
      webRequest = WebRequest.Create("http://Wintellect.com/");
      var t1 = Task.Factory.FromAsync<WebResponse>(webRequest.BeginGetResponse, webRequest.EndGetResponse, null, TaskCreationOptions.None);
      var t2 = t1.ContinueWith(task => {
         WebResponse webResponse = null;
         try {
            webResponse = task.Result;
            Console.WriteLine("Content length: " + webResponse.ContentLength);
         }
         catch (AggregateException ae) {
            if (ae.GetBaseException() is WebException)
               Console.WriteLine("Failed: " + ae.GetBaseException().Message);
            else throw;
         }
         finally { if (webResponse != null) webResponse.Close(); }
      });
      try {t2.Wait();  // for testing purposes only}
      catch (AggregateException) { }
   }

EAP转换成TAP:

利用System.Threading.Tasks.TaskCompletionSource类进行李包裹装;

亚洲必赢官网 6

当协会2个TaskCompletionSource对象,也会生成七个Task,可由此其Task属性获取;当二个异步操作达成时,它选择TaskCompletionSource对象来设置它因为何而成就,撤除,未处理的尤其或许它的结果。调用有些SetXxx方法,能够设置底层Task对象的事态。

private sealed class MyFormTask : System.Windows.Forms.Form {
      protected override void OnClick(EventArgs e) {
         // The System.Net.WebClient class supports the Event-based Asynchronous Pattern
         WebClient wc = new WebClient();
         // Create the TaskCompletionSource and its underlying Task object
         var tcs = new TaskCompletionSource<String>();
         // When a string completes downloading, the WebClient object raises the 
         // DownloadStringCompleted event which will invoke our ProcessString method
         wc.DownloadStringCompleted += (sender, ea) => {
            // This code always executes on the GUI thread; set the Task’s state
            if (ea.Cancelled) tcs.SetCanceled();
            else if (ea.Error != null) tcs.SetException(ea.Error);
            else tcs.SetResult(ea.Result);
         };
         // Have the Task continue with this Task that shows the result in a message box
// NOTE: The TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously flag is required to have this code
         // run on the GUI thread; without the flag, the code runs on a thread pool thread 
         tcs.Task.ContinueWith(t => {
            try { System.Windows.Forms.MessageBox.Show(t.Result);}
            catch (AggregateException ae) {
               System.Windows.Forms.MessageBox.Show(ae.GetBaseException().Message);
            }
         }, TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously);
         // Start the asynchronous operation (this is like calling a BeginXxx method)
         wc.DownloadStringAsync(new Uri("http://Wintellect.com"));
         base.OnClick(e);
      }
   }

实现了TAP的类:存在XxxTaskAsync的方法,
协理异步操作的撤销和进程的报告的服从;

亚洲必赢官网 ,撤回:能够透过同盟式裁撤情势,向异步方法传入CancellationToken 参数,通过调用其ThrowIfCancellationRequested方法来定时检查操作是不是业已撤回;

速度报告:能够通过IProgress<T>接口来兑现速度报告的效率;

更新GUI:
TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext()获取同步上下文任务调度器,将波及该对象的兼具职责都调度给GUI线程,使职分代码能得逞更新UI;

private sealed class MyForm : System.Windows.Forms.Form {
        public MyForm() {
            Text = "Synchronization Context Task Scheduler Demo";
            Visible = true; Width = 400; Height = 100;
        }
         private static Int32 Sum(CancellationToken ct, Int32 n) {
        Int32 sum = 0;
        for (; n > 0; n--) {
            // The following line throws OperationCanceledException when Cancel 
            // is called on the CancellationTokenSource referred to by the token
            ct.ThrowIfCancellationRequested();
            //Thread.Sleep(0);   // Simulate taking a long time
            checked { sum += n; }
        }
        return sum;
       }
        private readonly TaskScheduler m_syncContextTaskScheduler =
           TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext();
        private CancellationTokenSource m_cts;
        protected override void OnMouseClick(System.Windows.Forms.MouseEventArgs e) {
            if (m_cts != null) {    // An operation is in flight, cancel it
                m_cts.Cancel();
                m_cts = null;
            } else {                // An operation is not in flight, start it
                Text = "Operation running";
                m_cts = new CancellationTokenSource();
           // This task uses the default task scheduler and executes on a thread pool thread
                var t = new Task<Int32>(() => Sum(m_cts.Token, 20000), m_cts.Token);
                t.Start();
 // These tasks use the synchronization context task scheduler and execute on the GUI thread
                t.ContinueWith(task => Text = "Result: " + task.Result,
                   CancellationToken.None, TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion,
                   m_syncContextTaskScheduler);
                t.ContinueWith(task => Text = "Operation canceled",
                   CancellationToken.None, TaskContinuationOptions.OnlyOnCanceled,
                   m_syncContextTaskScheduler);
                t.ContinueWith(task => Text = "Operation faulted",
                   CancellationToken.None, TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted,
                   m_syncContextTaskScheduler);
            }
            base.OnMouseClick(e);
        }
}

相当处理

在义务抛出的未处理万分都封装在System.AggregateException对象中。这几个指标会蕴藏在方式再次来到的Task或Task<TResult>对象中,必要通过访问Wait()、Result、Exception成员才能体察到不行。(所以,在造访Result在此以前,应先观看IsCanceled和IsFaulted属性)

就算一贯不访问Task的Wait()、Result、Exception成员,那么您将永远注意不到那么些分外的产生。为了援助您检验到那么些未处理的非凡,能够向TaskScheduler对象的UnobservedTaskException事件注册回调函数。每当二个Task被垃圾回收时,倘诺存在三个从未理会到的分外,CLXC60的收尾器线程会引发那些事件。

可在事件回调函数中调用UnobservedTaskException伊夫ntArgs对象的SetObserved()
方法来提出已经处理好了老大,从而阻碍CLLX570终止线程。可是并不推荐这么做,宁愿终止进程也毫无带着曾经毁损的图景继续运转。

   
由于委托类型定义了BeginInvoke和EndInvoke方法,所以委托项目都完毕了异步编制程序模型。

   
由于委托类型定义了BeginInvoke和EndInvoke方法,所以委托项目都完成了异步编制程序模型。

Async /Await

在.NET Framework 四.0中添加.NET Framework
四.5中新的异步操作库(async/await),该包由四个库组成:Microsoft.Bcl、Microsoft.Bcl.Async和Microsoft.Bcl.Build。

Install-Package Microsoft.Bcl.Async

注:asp.net
框架必需求升级.net framework框架才能选用 async/await

比方那些消息是“Message : Could not load file or assembly ‘System.Core,
Version=二.0.伍.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=七cec八5d7bea77玖八e,
Retargetable=Yes’ or one of its dependencies. The given assembly name or
codebase was invalid. (Exception from HRESULT: 0x801310四七)”,

那要求您去微软官网下载.net四.0的KB2468871补丁来安装。

C# 五引进了异步函数(asynchrnous
function)的定义。平时是指用async修饰符申明的,可

涵盖await表明式的法子或匿名函数;

async关键字创造了三个状态机,类似于yield
return语句;await关键字只好用于有用async修饰符注解的不2法门。async修饰符只好用来重回Task/Task<TResult>或void的格局。await只可以用来调用重临Task/Task<TResult>的方法;await会解除线程的梗塞,完结调用的任务;等待职责到位后,获取结果,然后实施await关键字背后的代码;编写翻译器会把await的表明式后的代码应用
Task.ContinueWith
打包了起来,回调时暗许使用当前线程的一块上下文任务调度器;假诺不应用同样的同台上下文,必须调用Task实例的ConfigureAwait(false)方法;

await msg.Content.ReadAsStringAsync().ConfigureAwait(false);

异步方法的申明语法与别的措施完全一致,只是要含有async上下文关键字。async能够出

后天回到类型从前的其余地方。async修饰符在变化的代码中从未服从,也可省略不写,它鲜明表述了你的预料,告诉编写翻译器能够主动寻找await表明式,也得以搜索应该转换到异步调用和await表达式的块调用。

调用者和异步方法之间是通过重回值来通讯的。异步函数的归来类型只好为:

Void
、Task、Task<TResult>;Task和Task<TResult>类型都意味着3个恐怕还未到位的操作。
Task<TResult>继承自Task。贰者的区别是,Task<TResult>表示1个再次回到值为T类型的操作,而Task则不须求发出重返值。在某种意义上,你能够认为Task就是Task<void>类型;

因而将异步方法设计为能够再次来到void,是为着和事件处理程序包容。

异步方法签名的牢笼:全体参数都不能够应用out或ref修饰符。

亚洲必赢官网 7

 

    2.一 Beginxxx方法–开头执行异步操作

    2.一 Beginxxx方法–开头实践异步操作

         
在供给取得文件中的内容时,大家平日会使用FileStream的一块方法Read实行读取,该联合方法的概念为:

         
在须求取得文件中的内容时,我们平时会利用FileStream的协同方法Read举行读取,该联合方法的定义为:

          public override int Read(byte[] array,int offset,int count)

          public override int Read(byte[] array,int offset,int count)

         
当使用方面包车型大巴章程读取大文件的始末时,会冒出堵塞UI线程,导致在文书内容并未有读取完毕此前,用户不可能对窗体举办其余操作(包涵关闭应用程序),那时窗体就会合世无法响应的境况。

         
当使用方面包车型地铁法门读取大文件的始末时,会产出堵塞UI线程,导致在文件内容未有读取完毕在此之前,用户无法对窗体实行其余操作(包含关闭应用程序),那时窗体就会出现不可能响应的景况。

          为了缓解那么些难点,微软早在.NET
1.0的时候就建议了异步编制程序模型,并为FileStream类提供了异步情势的诀要达成,即BeginRead方法。该方法会异步地实践读取操作,并再次回到完毕了IAsyncResult接口的对象(该对象存款和储蓄那异步操作的新闻)。

          为了化解这一个标题,微软早在.NET
一.0的时候就提出了异步编制程序模型,并为FileStream类提供了异步情势的主意达成,即BeginRead方法。该方法会异步地执行读取操作,并赶回完毕了IAsyncResult接口的指标(该指标存款和储蓄那异步操作的新闻)。

         
上边给出了BeginRead方法的概念,大家能够从中找出它与共同方法Read的区分:

         
上边给出了BeginRead方法的定义,我们能够从中找出它与联合方法Read的分裂:

          public override IAsyncResult BeginRead(byte[] array,int
offset,int numBytes,AsyncCallback userCallback,Object stateObject)

          public override IAsyncResult BeginRead(byte[] array,int
offset,int numBytes,AsyncCallback userCallback,Object stateObject)

         
从上述的异步方法的定义能够看看,该异步方法的前边二个参数与协助实行方法Read一致,后五个参数userCallback和StateObject则是一块方法所不拥有的。userCallback代表异步操作实现后必要回调的艺术,该措施必须匹配AsyncCallback委托项目;stateObject则意味传递给回调方法的靶子,在回调方法中,能够通过查询IAsyncResult接口的AsyncState属性来读取该对象。该异步方法之所以不会堵塞UI线程,是因为它在被调用后,会应声把控制权交还给调用线程(假如是UI线程调用了该形式,则就将控制权重临给UI线程),然后由另三个线程去履行文书读取操作。

         
从以上的异步方法的概念能够看看,该异步方法的先头1个参数与2头方法Read一致,后七个参数userCallback和StateObject则是一只方法所不持有的。userCallback表示异步操作完结后要求回调的措施,该格局必须相称AsyncCallback委托项目;stateObject则表示传递给回调方法的靶子,在回调方法中,能够经过查询IAsyncResult接口的AsyncState属性来读取该指标。该异步方法之所以不会堵塞UI线程,是因为它在被调用后,会登时把控制权交还给调用线程(假设是UI线程调用了该方法,则就将控制权重回给UI线程),然后由另贰个线程去执行文书读取操作。

 

 

    二.2 Endxxx方法–甘休异步操作

    2.二 Endxxx方法–甘休异步操作

         
每便调用Beginxxx方法后,应用程序还需调用Endxxx方法来获得操作再次回到的结果。Beginxxx方法所重回的,是兑现了IAsyncResult接口的靶子,该指标并非相应的1起方法重临的结果。此时还须要调用Endxxx方法来终止异步操作,并向该方式传递Beginxxx所再次回到的靶子。Endxxx方法再次回到的项目与共同方法一致,如FileStream的EndRead方法会重返3个Int3二种类,代表从文件流中实际读取的字节数。

         
每一回调用Beginxxx方法后,应用程序还需调用Endxxx方法来获得操作重返的结果。Beginxxx方法所重回的,是兑现了IAsyncResult接口的靶子,该对象无须相应的一路方法重回的结果。此时还要求调用Endxxx方法来收尾异步操作,并向该措施传递Beginxxx所再次回到的靶子。Endxxx方法再次回到的品类与共同方法同样,如FileStream的EndRead方法会重返三个Int3二种类,代表从文件流中实际读取的字节数。

         
Endxxx方法有广大中艺术调用,但有一种是最常用的,即选用AsyncCallback委托来钦命操作实现时要调用的办法,在回调方法中调用Endxxx方法来赢得异步操作再次回到的结果。

         
Endxxx方法有成都百货上千中艺术调用,但有1种是最常用的,即选择AsyncCallback委托来钦命操作实现时要调用的格局,在回调方法中调用Endxxx方法来获取异步操作重返的结果。

 1 static void Main()
 2 {
 3     SynchronizationContext sc=SynchronizationContext.Current;
 4     AsyncMethodCaller methodCaller=new AsyncMethodCaller(DownLoadFileAsync);
 5     method.BeginInvoke(txtUrl.Text.Trim(),GetResult,null);
 6 }
 7 private static void GetRsult(IAsyncResult result)
 8 {
 9     AsyncMethodCaller caller=(AsyncMethodCaller)((AsyncResult)result).AsyncDelegate;
10     string returnstring=call.EndInvoke(result);
11 }
 1 static void Main()
 2 {
 3     SynchronizationContext sc=SynchronizationContext.Current;
 4     AsyncMethodCaller methodCaller=new AsyncMethodCaller(DownLoadFileAsync);
 5     method.BeginInvoke(txtUrl.Text.Trim(),GetResult,null);
 6 }
 7 private static void GetRsult(IAsyncResult result)
 8 {
 9     AsyncMethodCaller caller=(AsyncMethodCaller)((AsyncResult)result).AsyncDelegate;
10     string returnstring=call.EndInvoke(result);
11 }

 

 

三、异步编制程序模型(EAP)

三、异步编制程序模型(EAP)

   
即便近日的异步编制程序能够缓解执行耗时操作时界面不只怕响应的题材,但APM也1致存在那1部显著了的标题,如不帮助对异步操作的吊销以及无法提供下载速度报告等。不过对于桌面应用程序而言,进程报告和收回操作的效能是不可缺少的,所以微软在.NET
贰.0
发表时又建议了1个新的异步编制程序模型–基于事件的异步模型,即EAP(伊夫nt-based
Asynchronous Pattern)。

   
尽管近期的异步编制程序可以缓解执行耗费时间操作时界面无法响应的题材,但APM也同等存在那有的显著的标题,如不支持对异步操作的吊销以及不能提供下载速度报告等。可是对于桌面应用程序而言,进程报告和收回操作的作用是必需的,所以微软在.NET
二.0
公布时又提议了1个新的异步编制程序模型–基于事件的异步模型,即EAP(伊夫nt-based
Asynchronous Pattern)。

   
实现了EAP的类具有二个或五个以Async为后缀的措施,以及相应的Completed事件,并且那些类帮助异步方法的吊销和速度报告。在.NET类库中,唯有部分类达成了EAP,共1七个。在那1多少个类中,开发进度中动用最多的实际BackgroundWorker类了。

   
完结了EAP的类具有一个或多少个以Async为后缀的措施,以及对应的Completed事件,并且那么些类帮衬异步方法的废除和速度报告。在.NET类库中,唯有部分类达成了EAP,共壹多少个。在那18个类中,开发进度中应用最多的实在BackgroundWorker类了。

    日常使用的天性为:

    平时利用的品质为:

    CancellationPending:用来提示应用程序是或不是已呼吁撤消后台操作;

    CancellationPending:用来提示应用程序是不是已呼吁撤消后台操作;

    IsBusy:提示异步操作是不是正在周转;

    IsBusy:提示异步操作是或不是正在运作;

    WorkReportProgress:只是BackgrounWorker能或不可能报告进程;

    WorkReportProgress:只是BackgrounWorker能还是不能够报告过程;

   
WorkerSupportsCancellation:提示BackgroundWoker是还是不是协理异步撤废操作;

   
WorkerSupportsCancellation:提示BackgroundWoker是还是不是帮忙异步废除操作;

    平时利用的艺术为:

    日常应用的方式为:

    CancelAsync:请求打消异步操作;

    CancelAsync:请求打消异步操作;

    ReportProgress:用于引发ProgressChanged事件;

    ReportProgress:用于引发ProgressChanged事件;

    RunWorkAsync:调用后初叶实施异步操作;

    RunWorkAsync:调用后起首实行异步操作;

    平时应用到的叁个事件为:

    平常采纳到的三个事件为:

    DoWork:调用RunWokerAsync时接触的事件;

    DoWork:调用RunWokerAsync时接触的轩然大波;

   
ProgressChanged:调用ReportProgress时接触的事件,程序会在该事件中进行进程报告的翻新;

   
ProgressChanged:调用ReportProgress时接触的风云,程序会在该事件中展开进程报告的翻新;

    RunWorkerCompleted:当异步操作已成功、被收回或引发这些时被触发。

    RunWorkerCompleted:当异步操作已成功、被打消或引发这几个时被触发。

    那种格局已经很少用到了,所以那里就不详细介绍了。

    那种措施已经很少用到了,所以那里就不详细介绍了。

 

 

4、TAP又是何许?

四、TAP又是怎么样?

    前边介绍了.NET提供的三种异步编制程序情势,分别为.NET 一.0中的APM和.NET
2.0中的EAP。纵然那三种异步编制程序形式能够达成多数场地下的异步编制程序,但是它们在MSDN文书档案上都被标明为了不引入应用的贯彻格局,因为在.NET
四.0中,微软又提供了更简便易行的异步编制程序完结格局–TAP,基于职责的异步情势。

    前面介绍了.NET提供的三种异步编制程序格局,分别为.NET 1.0中的APM和.NET
二.0中的EAP。就算那三种异步编制程序方式能够兑现多数意况下的异步编制程序,可是它们在MSDN文书档案上都被标明为了不推荐应用的落实形式,因为在.NET
4.0中,微软又提供了更简单的异步编制程序实现情势–TAP,基于职务的异步格局。

   
该形式首要使用System.Threading.Tasks命名空间中的Task<T>类来达成异步编制程序,所以在选拔TAP从前,首先要引进System.Threading.Tasks命名空间。

   
该形式主要采用System.Threading.Tasks命名空间中的Task<T>类来实现异步编制程序,所以在应用TAP以前,首先要引入System.Threading.Tasks命名空间。

    基于义务的异步方式(TAP,Task-based Asynchronous
Pattern)只利用3个艺术就能表示异步操作的始发和姣好,而APM却供给Beginxxx和Endxxx多个方法分别表示初阶和终止,EAP则要求全体以Async为后缀的法子和三个或多个事件。在依据职责的异步模式中,只须要2个以TaskAsync为后缀的点子,通过向该方法传入CancellationToken参数,大家就足以很好地成功异步编程了。而且,还是可以透过IProgress<T>接口来贯彻速度报告的功效。总体来说,使用TAP会减少大家的工作量,是代码特别简洁。

    基于职责的异步方式(TAP,Task-based Asynchronous
Pattern)只使用多少个办法就能代表异步操作的始发和成功,而APM却供给Beginxxx和Endxxx多少个办法分别代表起头和完工,EAP则需要具有以Async为后缀的情势和二个或多个事件。在依照职务的异步方式中,只需求二个以TaskAsync为后缀的法子,通过向该办法传入CancellationToken参数,大家就足以很好地形成异步编程了。而且,还是能透过IProgress<T>接口来贯彻速度报告的效劳。总体来说,使用TAP会减弱大家的工作量,是代码尤其从简。

1 Task task=new Task(()=>{.......});
2 task.Start();
1 Task task=new Task(()=>{.......});
2 task.Start();

 

 

5、让异步编制程序So easy——C# 5.0中的async和await

5、让异步编程So easy——C# 5.0中的async和await

    纵然.NET 壹.0和.NET 2.0和.NET
四.0都对异步编制程序做了很好的支撑,微软也日趋地行使异步编制程序变得简单,但微软认为现有的做事还不够,它仰望使异步编制程序的支出进度特别简化,所以在.NET
4.5中,微软又指出了async和await四个根本字来支撑异步编制程序。

    固然.NET 1.0和.NET 二.0和.NET
四.0都对异步编制程序做了很好的匡助,微软也稳步地应用异步编制程序变得简单,但微软认为现有的工作还不够,它仰望使异步编制程序的支出进度越是简化,所以在.NET
四.5中,微软又提出了async和await多少个不可或缺字来支撑异步编程。

    这也是近来.NET
Framework中最简便易行的异步编制程序实现格局,因为运用这几个两个重大字展开异步编制程序,思虑格局和促成联机编制程序时的通通相同。

    那也是近期.NET
Framework中最简便的异步编制程序完毕格局,因为使用那一个四个首要字展开异步编制程序,思量情势和兑现同步编制程序时的完全一致。

   
async和await关键字不会让调用方法运营在新线程中,而是将艺术分割成多少个部分(片段的限度出将来章程内部选取await关键字的地点处),并使内部有的有的可以异步运转。await关键字处的代码片段是在线程池线程上运转的,而全部艺术的调用确实联合的。所以,使用此办法编制程序不用思考跨线程访问UI控件的难题,从而大大下落了异步编制程序的出错率。

   
async和await关键字不会让调用方法运维在新线程中,而是将艺术分割成四个部分(片段的限度出以往点子内部使用await关键字的地点处),并使在那之中有的有的可以异步运营。await关键字处的代码片段是在线程池线程上运转的,而整整艺术的调用确实联合的。所以,使用此方法编制程序不用思量跨线程访问UI控件的题目,从而大大降低了异步编制程序的出错率。

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