CS5L7——CSharp 5 功能和语法

本章代码关键字

1 2	async //异步方法关键字 await //挂起方法，开启新线程的关键字，直到线程执行完毕再继续执行该方法后续逻辑

C# 5 的新增功能和语法

调用方信息特性（C#进阶——特性）
异步方法 async 和 await

在学习异步方法 async 和 await 之前
我们必须补充一些知识点

线程和线程池
Task类

异步与同步

同步和异步主要用于修饰方法

同步方法：
当一个方法被调用时，调用者需要等待该方法执行完毕后返回才能继续执行
异步方法：
当一个方法被调用时立即返回，并获取一个线程执行该方法内部的逻辑，调用者不用等待该方法执行完毕

简单理解异步编程，我们会把一些不需要立即得到结果且耗时的逻辑设置为异步执行，
这样可以提高程序的运行效率，避免由于复杂逻辑带来的的线程阻塞

何时需要异步编程

需要处理的逻辑会严重影响主线程执行的流畅性时，我们需要使用异步编程，比如：

复杂逻辑计算时
网络下载、网络通讯
资源加载时等等

异步方法async和await

async 和 await一般需要配合 Task 进行使用

async用于修饰函数、lambda表达式、匿名函数
await用于在函数中和async配对使用，主要作用是等待某个逻辑结束
此时逻辑会返回函数外部继续执行，直到等待的内容执行结束后，再继续执行异步函数内部逻辑
在一个async异步函数中可以有多个await等待关键字

void Start()
{
    TestAsync();
    print("主线程逻辑执行");
}

public async void TestAsync()
{
    //1
    print("启动异步方法");
    //2
    await Task.Run(() =>
    {
        Thread.Sleep(5000);
    });
    //3
    print("await完成！");
}

使用async修饰异步方法

在异步方法中使用****await关键字（不使用编译器会给出警告但不报错），否则异步方法会以同步方式执行（因为在遇到await前都会同步执行语句）
异步方法名称建议以Async结尾
异步方法的返回值只能是void、Task、Task<>，因为异步方法不能在执行方法后直接返回一个明确的返回值
异步方法中不能声明使用ref或out关键字修饰的变量

使用await等待异步内容执行完毕（一般和Task配合使用），遇到await关键字时

异步方法将被挂起
将控制权返回给调用者（即跳出该函数，回到调用者的流程里，就像同步方法return了一样，但是异步方法在这里并没有结束）
当await修饰内容异步执行结束后，继续通过调用者线程执行后面内容

await也可以接收方法返回的对象，例如下面的代码：

using UnityEngine;

public class L6Test : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        LoadCubeAsync(Vector3.zero);
    }

    public async void LoadCubeAsync(Vector3 pos)
    {
        //请注意，这个await Resources.LoadAsync<GameObject>("Cube")需要第三方插件才能执行！！！
        GameObject obj = GameObject.Instantiate(await Resources.LoadAsync<GameObject>("Cube")) as GameObject;
        obj.transform.position = pos;
    }
}

举例：

复杂逻辑计算（利用Task新开线程进行计算计算完毕后再使用比如复杂的寻路算法）

void Start()
{
    CalcPathAsync(this.gameObject, Vector3.zero);
    print("主线程逻辑执行");
}

public async void CalcPathAsync(GameObject obj, Vector3 endPos)
{
    print("开始处理寻路逻辑");
    int value = 10;
    await Task.Run(() =>
    {
        //模拟复杂逻辑计算
        Thread.Sleep(1000);
        value = 50;
        //这是多线程，也就是说我们不能在多线程里，访问Unity主线程场景中的对象
    });
    print("寻路完毕，处理逻辑: " + value);
    obj.transform.position = endPos;
}

计时器

CancellationTokenSource source;

void Start()
{
    Timer();
    print("主线程逻辑执行");
}

public async void Timer()
{
    source = new CancellationTokenSource();
    int i = 0;
    while (!source.IsCancellationRequested)
    {
        print(i);
        await Task.Delay(1000);
        i++;
    }
    print("计时完成");
}

void Update()
{
    if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
    {
        source.Cancel();
    }
}

资源加载 (Addressables的资源异步加载是可以使用async和await的)

注意：Unity中大部分异步方法是不支持异步关键字****async和****await的，我们只有使用协同程序进行使用

public async void LoadRes()
{
    await Resources.LoadAsync("Cube");    //我们需要第三方插件才能这么做！
}

虽然官方不支持，但是存在第三方的工具（插件）可以让Unity内部的一些异步加载的方法支持异步关键字
https://github.com/svermeulen/Unity3dAsyncAwaitUtil

虽然Unity中的各种异步加载对异步方法支持不太好
但是当我们用到.Net 库中提供的一些API时，可以考虑使用异步方法

Web访问：HttpClient
文件使用：StreamReader、StreamWriter、JsonSerializer、XmlReader、XmlWriter等等
图像处理：BitmapEncoder、BitmapDecoder
一般.Net 提供的API中方法名后面带有 Async的方法都支持异步方法