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发现问题
在我的上一篇文章《async 与 await 在 Web 下的应用》中,我提到了 asp.net 4.5 在 Web.Config 中的一个奇怪配置:
<appSettings> <add key="aspnet:UseTaskFriendlySynchronizationContext" value="true" /> </appSettings>
在 Stack Overflow 上提问后,终于有人回答我了。
看了别人的回复后,才发现了我上篇文章中的问题。
下面代码中的这种用法是错误的:
protected async void Page_Load(object sender, EventArgs e)
{
WebClient client = new WebClient();
var result1 = await client.DownloadStringTaskAsync("http://www.website.com");
WebClient client2 = new WebClient();
var result2 = await client.DownloadStringTaskAsync(result1);
//do more
}
在事件上直接使用 async 引发的错误
代码段一:
public partial class WebForm1 : System.Web.UI.Page
{
protected string Msg { get; set; }
protected async void Page_Load(object sender, EventArgs e)
{
using (WebService service = new WebService())
{
Msg = await service.Method1TaskSync();
}
}
protected async void Button_Test_Click(object sender, EventArgs e)
{
using (WebService service = new WebService())
{
Msg = await service.Method2TaskSync();
}
}
}
试问,最后的 Msg 的值是什么?应该是哪个方法的返回值?
如果去掉异步,那答案肯定是 Method2。那加上异步后呢?
这里用的是 async 和 await 来实现了异步,所以逻辑上的先后次序应该和代码上的先后次序一样。
但是上述代码两个事件会一起执行!导致了一定的问题!
总结一下上面代码的问题:当页面中的 Page_Load 事件和别的事件都用了 async 和 await 后会出现执行次序错误、死锁等问题。它们并不会按次序执行。
代码段二:
<appSettings> <add key="aspnet:UseTaskFriendlySynchronizationContext" value="true" /> </appSettings>
<%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeBehind="WebForm1.aspx.cs" Inherits="AsyncAwait.WebForm1"
Async="true" %>
<!DOCTYPE html>
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head runat="server">
<title></title>
</head>
<body>
<form id="form1" runat="server">
<div>
<%:Msg %>
</div>
</form>
</body>
</html>
后端代码和上面一样的代码,只不过把 UseTaskFriendlySynchronizationContext 的配置改成了 true,并且把数据显示到了页面上。
执行后发现:根本无法显示内容,页面在异步执行结束前就已经输出完毕了。
UseTaskFriendlySynchronizationContext 的作用和错误引发的原因
其实在老外的回答中已经说明了全部,我这里主要是翻译+精简一下。
UseTaskFriendlySynchronizationContext 的作用:
之前版本的 asp.net 所使用的异步不符合 CLR 的规范,而只有 RegisterAsyncTask 这个方法是符合 CLR 规范的。
所以 asp.net 4.5 中,加入这个新的配置是为了禁用掉之前不符合约定的功能,只要把这个配置设置为了 true,别的异步方案全部会失效。(代码段二主要就是演示了这个现象)
引发错误的原因:
async 和 await 关键字在底层主要是利用 SynchronizationContext 来实现了异步。(具体原理我也没研究过)
而这个方案首先不符合 CLR 规范,另外也会引起很多问题。(代码段一主要就是演示了其中一个问题)
目前正确的写法
首先,建议把 UseTaskFriendlySynchronizationContext 设置为 true。
另外,正确的写法如下:
public partial class WebForm1 : System.Web.UI.Page
{
protected string Msg { get; set; }
protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
{
RegisterAsyncTask(new PageAsyncTask(Method1));
}
private async Task Method1()
{
using (WebService service = new WebService())
{
Msg = await service.HelloWorldTaskSync();
}
}
protected void Button_Test_Click(object sender, EventArgs e)
{
RegisterAsyncTask(new PageAsyncTask(Method2));
}
private async Task Method2()
{
using (WebService service = new WebService())
{
Msg = await service.HelloWorldTaskSync();
}
}
}
如果需要写异步,一定要用 RegisterAsyncTask 方法,实测证明,支持多次调用,而且会按次序执行。
老外说了,他们也想直接在事件上加 async 来写,但是由于技术原因并没有实现,希望在正式版或者未来的版本中可以实现吧!
参考资料:
http://social.msdn.microsoft.com/Forums/en-NZ/async/thread/b2e8c51e-2808-46d0-92e9-b825321d0af8
如果排版不好,可以到我个人博客上看,我是现在个人博客上写的,欢迎捧场^^:http://www.dozer.cc
ref 和 out 的区别
网上有很多这方面的文章,但是大部分人总是纠结于他们在原理上的那一点点细微的区别,所以导致了难以区分它们,也不知道什么时候改用哪一个了。
但是如果从试用场景的角度对它们进行区别的话,以后你一定不会再纠结了。
当你明白它们的适用场景后,再去扣其中的原理,使用中的一些问题也就迎刃而解了~
简单的来说,它们的区别在于:
ref 关键字 是作用是把一个变量的引用传入函数,和 C/C++ 中的指针几乎一样,就是传入了这个变量的栈指针。
out 关键字 的作用是当你需要返回多个变量的时候,可以把一个变量加上 out 关键字,并在函数内对它赋值,以实现返回多个变量。
几个简单的演示
上面说了 ref 和 out 的作用,非常简单,但是在具体使用的时候却遇到了很多麻烦,因为 C# 中本身就区分了引用类型和值类型。
我先举几个例子,来看看会出现哪些诡异的情况
代码段一:
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static void Main(string[] args){ int a; Test1(out a);//编译通过 int b; Test2(ref b);//编译失败}static void Test1(out int a){ a = 1;}static void Test2(ref int b){ b = 1;} |
这两个关键字看起来用法一样,为什么会有合格现象?
网上的答案很简单:out 关键字在传入前可以不赋值,ref 关键字在传入前一定要赋值。
这是什么解释?受之于鱼但并没有授之予渔!这到底是为什么呢?
想知道背后真正原理的呢,就继续看下去吧,后面我讲会讲到这里的区别。
代码二:
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static void Main(string[] args){ object a = new object(), b = new object(), c = new object(); Test1(out a); Test2(ref b); Test3(c); //最终 a,b,c 分别是什么? //a,b = null //c 还是 object}static void Test1(out object a){ a = null;}static void Test2(ref object b){ b = null;}static void Test3(object c){ c = null;} |
新建三个 object,object是引用类型;三个函数,分别是 out,ref和普通调用;执行了一样的语句;最后的结果为什么是这样呢?
如果你只是从浅层次理解了 out 和 ref 的区别,这个问题你一定回答不上了。(我以前也不知道)
所以,这是为什么呢?继续往下看。
^_^ 相信很多人晕了,我的目的达到了。(邪恶的笑~~)
那么,下面,我为大家从两个角度来分析一下。
对于值类型来说,加 out、加 ref 和什么都不加有什么共同点和区别?
对于引用类型来说,加 out、加 ref 和什么都不加有什么共同点和区别?
问题一:关于值类型
普通的传递值类型很简单了,传的只是一个值,没难度,平时都是这么用的,很好区分,所以这里就不惨和进去了。
接下来是 ref 和 out 的区别,为什么要了解区别呢?当然是为了了解怎么用它们,简单的来说就是需要了解:什么时候该用哪个。
个人总结有几个原则:
如果你是为了能多返回一个变量,那么就应该用 out:
用 out 关键字有几个好处:可以不关心函数外是否被赋值,并且如果在函数内没有赋值的话就会编译不通过。(提醒你一定要返回)
你可以把它当成是另一种形式的 return 来用,我们来做一个类比:
return 语句的特点:接收 return 的变量事先不需要赋值(当然如果赋值了也没关系),在函数内必须 return。
可以看到 out 关键字的作用、行为、特点 和 return 是完全一样的。因为它当初设计的目的就是为了解决这个问题的。
如果你想要像引用类型那样调用值类型,那你就可以 ref:
传入值类型的引用后,你可以用它,也可以不用它,你也可以重新修改它的各个属性,而函数外也可以随之改变。
我们来把 “传值类型的引用” 和 “传引用类型” 来做一个类比:
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static void Main(string[] args){ int a; Test1(ref a);//错误 1 使用了未赋值的局部变量“a” object b; Test2(b);//错误 2 使用了未赋值的局部变量“b”}static void Test1(ref int a) { }static void Test2(object b) { } |
传入加了 ref 的值类型 和 传入一个引用类型 的作用、行为、特点都是类似的。
同样,他们同时要遵守一个原则:传入前必须赋值,这个是为什么呢?
如果赋值后,传入两个函数的分别是 int a 的指针 和 object b 的指针。
而不赋值的话,a 和 b 根本还不存在,那它们又怎么会有地址呢?
注意:如果你只写了 object a ,而在后面的代码中没有赋值,它并没有真正地分配内存。
我们可以看一下三个操作的 IL 代码:
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private static void Main(string[] args){ //IL_0000: nop object a;//没做任何事 //IL_0002: ldnull //IL_0003: stloc.1 object b = null;//在栈中增加了一个指针,指向 null //IL_0004: newobj instance void [mscorlib]System.Object::.ctor() //IL_0009: stloc.2 object c = new object();//在栈中增加了一个指针,指向新建的 object 对象} |
传入引用类型的目的是把一个已经存在的对象的地址传过去,而如果你只是进行了 object a 声明,并没做复制,这行代码跟没做任何事!
所以,除非你使用了 out 关键字,在不用关键字和用 ref 关键字的情况下,你都必须事先复制。 out 只是一种特殊的 return
总结:
现在你是否明白,当变量什么情况下该用什么关键字了吗?其实有时候 ref 和 out 都可以达到目的,你需要根据你的初衷,和它们的特点,来衡量一下到底使用哪个了!
另外,我们来看看两个同样的函数,用 out 和 ref 时候的 IL 代码
原函数:
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private static void Test1(out int a){ a = 1;}private static void Test2(ref int a){ a = 1;} |
IL代码:
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.method private hidebysig static void Test1 ( [out] int32& a ) cil managed{ // Method begins at RVA 0x2053 // Code size 5 (0x5) .maxstack 8 IL_0000: nop IL_0001: ldarg.0 IL_0002: ldc.i4.1 IL_0003: stind.i4 IL_0004: ret} // end of method Program::Test1.method private hidebysig static void Test2 ( int32& a ) cil managed{ // Method begins at RVA 0x2059 // Code size 5 (0x5) .maxstack 8 IL_0000: nop IL_0001: ldarg.0 IL_0002: ldc.i4.1 IL_0003: stind.i4 IL_0004: ret} // end of method Program::Test2 |
发现了吗? 它们在函数内部完全是一样的!因为他们的原理都是传入了这个变量的引用。只是 out 关键字前面出现了一个标记 [out]
它们在原理上的区别主要在于编译器对它们进行了一定的限制。
最上面“代码段一”中的问题你现在明白了吗?
问题二:关于引用类型
对于值类型来说,最难区别的是 ref 和 out,而对于引用类型来说就不同了。
首先,引用类型传的是引用,加了 ref 以后也是引用,所以它们是一样的?暂时我们就这么认为吧~ 我们暂时认为它们是一样的,并统称为:传引用。
所以,对于引用类型来说,out 和 传引用 的区别跟对于值类型传 ref 和 out 的区别类似,具体适用场景也和值类型类似,所以就不多加阐述了。
虽然我们说直接传和加 ref 都可以统称为传引用,但是它们还是有区别的!而且是一个很隐蔽的区别。
我们再来看一下最上面的代码段二:
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static void Main(string[] args){ object a = new object(), b = new object(), c = new object(); Test1(out a); Test2(ref b); Test3(c); //最终 a,b,c 分别是什么? //a,b = null //c 还是 object}static void Test1(out object a){ a = null;}static void Test2(ref object b){ b = null;}static void Test3(object c){ c = null;} |
out 关键字就相当于 return ,所以内部赋值为 null ,就相当于 return 了 null
可是,为什么引用类型还要加 ref 呢?它本身部已经是引用了吗?为什么加了以后就会有天大的区别呢?!
用一句话概括就是:不加 ref 的引用是堆引用,而加了 ref 后就是栈引用! @_@ 好搞啊。。什么跟什么?让我们一步步说清楚吧!
正常的传递引用类型:
加了 ref 的传递引用类型:
这两张图对于上面那句话的解释很清楚了吧?
如果直接传,只是分配了一个新的栈空间,存放着同一个地址,指向同一个对象。
内外指向的都是同一个对象,所以对 对象内部的操作 都是同步的。
但是,如果把函数内部的 obj2 赋值了 null,只是修改了 obj2 的引用,而 obj1 依然是引用了原来的对象。
所以上面的例子中,外部的变量并没有收到影响。
同样,如果内部的对象作了 obj2 = new object() 操作以后,也不会对外部的对象产生任何影响!
而加了 ref 后,传入的不是 object 地址,传入的是 object 地址的地址!
所以,当你对 obj2 赋 null 值的时候,其实是修改了 obj1 的地址,而自身的地址没变,还是引用到了 obj1
虽然在函数内部的语句是一样的,其实内部机制完全不同。我们可以看一下IL代码,一看就知道了!
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.method private hidebysig static void Test1 ( object a ) cil managed{ // Method begins at RVA 0x2053 // Code size 5 (0x5) .maxstack 8 IL_0000: nop IL_0001: ldnull IL_0002: starg.s a IL_0004: ret} // end of method Program::Test1.method private hidebysig static void Test2 ( object& a ) cil managed{ // Method begins at RVA 0x2059 // Code size 5 (0x5) .maxstack 8 IL_0000: nop IL_0001: ldarg.0//多了这行代码 IL_0002: ldnull IL_0003: stind.ref IL_0004: ret} // end of method Program::Test2 |
上面是直接传入,并赋 null 值的
下面是加 ref 的
我们可以发现仅仅是多了一行代码:IL_0001: ldarg.0
其实,这样代码的作用就是讲参数0加载到堆栈上,也就是先根据引用,找到了外部的变量,然后再根据外部的变量,找到了最终的对象!
那现在你知道什么时候该加 ref,什么时候不用加 ref 了吗?
再看了一个例子:
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private static void Test1(List<int> list){ list.Clear();}private static void Test2(ref List<int> list){ list = new List<int>();} |
同样是清空一个 List,如果没加 ref ,只能用 clear。
而加了 ref 后可以直接 new 一个新的~
如果你没加 ref 就直接 new 一个新的了,抱歉,外部根本不知道有这个东西,你们操作的将不是同一个 List
所以,你一定要了解这点,并注意一下几件事:
1、一般情况下不要用 ref
2、如果你没加 ref,千万别直接给它赋值,因为外面会接收不到…
现在你全部明白了吗?^_^
原文地址:把 ref 和 out 关键字说透

