C#高級編程筆記(11至16章)異步/託管/反射/異常

時間 2019-11-20

標籤 c# 高級編程筆記異步託管反射異常欄目 C# 简体版

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11.1.2LINQ語句

LINQ查詢表達式以from子句開始，以select或者group子句結束。在這兩個子句之間能夠跟零個或者多個from、let、where、join或者orderby子句。html

static void LINQQuery()
    {
 //Formula1.GetChampions()返回一個列表,quer變量只是一個賦值語句,只有使用了foreach纔會執行查詢
      var query = from r in Formula1.GetChampions()  
                  where r.Country == "Brazil"
                  orderby r.Wins descending
                  select r;
      foreach (var r in query)
      {
        Console.WriteLine("{0:A}", r);
      }
    }

11.1.3擴展方法python

若是有類的源碼，繼承就能夠給對象添加方法。但若是沒有源代碼，則可使用擴展方法，它容許改變一個類，但不須要該類的源代碼。
擴展方法是靜態方法，它是類的一部分，但實際上沒有放在類的源代碼中。假定PhoneCusStruct類須要一個Add()方法，但不能修改源代碼，就能夠建立一個靜態類，把Add（）方法添加爲一個靜態方法算法

public static class PhoneExtension
　　{
　　　　public static void Add(this PhoneCusStruct phoneCusStruct,string phone)
　　　　{
　　　　//
　　　　}

注意擴展方法的第一個參數是要擴展的類型，它放在this關鍵字的後面。這告訴編譯器，這個方法是PhoneCusStruct類型的一部分。在這個例子中，PhoneCusStruct是要擴展的類型。在擴展方法中，能夠訪問所擴展類型的全部公有方法和屬性。
　　調用：PhoneCusStruct p =new PhoneCusStruct();
　　　　　　p.Add();//即便方法是靜態方法，也須要使用實例方法的語法。
若是擴展方法與類中的某個方法同名，就不會調用擴展方法。類中已有的任何實例方法優先。數據庫

編譯器會轉換LINQ查詢，以調用方法而不是LINQ查詢。LINQ爲IEnumerable<T>接口提供了各類擴展方法（擴展方法在上面介紹到），以便用戶在實現了該接口的任意集合上使用LINQ查詢。
定義LINQ擴展方法的一個類是System.Linq名稱空間中的IEnumerable。只須要導入這個名稱空間，就打開了這個類的擴展方法的做用域。下面是Where()擴展方法的實現代碼：編程

public static IEnumerable<TSource> Where<TSource>(this IEnumerable<TSource> source,Func<TSource,bool> predicate)
        {
            foreach(TSource item in source)
            {
                if(predicate(item))
                {
                    yield return item;
                }
                
            }
        }

　　由於Where()做爲一個泛型方法，因此它能夠用於包含在集合中的任意類型。實現了IEnumerable<T>接口的任意集合都支持它。安全

相關連接框架

其因相關使用在應用環境中再學習!這裏先作了解異步

12.動態語言擴展

12.1 DRL (System.Dynamic與System.Runtime.ComplierServices)

Dynamic Language Runtime動態語言容許添加動態語言,如Ruby和Python.async

12.2 dynamic類型

dynamic的對象能夠在運行期間改變其類型.其類型是有用的,但它是有代價的!異步編程

dynamic dyn;
dyn = 100;
Console.WriteLine(dyn.GetType()); //輸出System.int32
Console.WriteLine(dyn);                  //輸出100

 dyn = "This is a string";
Console.WriteLine(dyn.GetType());      //輸出System.String
Console.WriteLine(dyn);                       //輸出This is a string

12.3包含DLR ScriptRuntime

利用腳本完成工做,相關應用相對少,可請選讀因要了解python語言,暫時跳過

相關使用

13異步編程

13.1

一、Invoke() 調用時，Invoke會阻止當前主線程的運行，等到 Invoke() 方法返回才繼續執行後面的代碼，表現出「同步」的概念。
二、BeginInvoke() 調用時，當前線程會啓用線程池中的某個線程來執行此方法，BeginInvoke不會阻止當前主線程的運行，而是等當前主線程作完事情以後再執行BeginInvoke中的代碼內容，表現出「異步」的概念。

IAsyncResult rtn = 委託變量.BeginInvoke(……); // 啓動異步調用
三、EndInvoke() ，在想獲取 BeginInvoke() 執行完畢後的結果時，調用此方法來獲取。

用於保存方法結果的變量＝委託變量.EndInvoke(rtn); // 阻塞並等待異步調用結束

相關的說明關於EndInvoke()的示例

13.3.1建立任務

static string Greeting(string name) //Greeting同步方法
    {
      Console.WriteLine("運行時訪問的線程是:{0}與任務是:{1}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Task.CurrentId);

      Thread.Sleep(3000);
      return string.Format("Hello, {0}", name);
    }
static Task<string> GreetingAsync(string name) //異步方法GreetingAsync返回的是Task<string>
{
   return Task.Run<string>(()=>
    {
     return Greeting(name);

     Console.WriteLine("running greetingasync in thread {0} and task {1}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Task.CurrentId);
     });
}

13.3.2調用異步方法

private async static void CallerWithAsync()
{
    Console.WriteLine((await GreetingAsync("Stephanie")); //async修飾符只能用於返回Task或Void的方法
 }

13.3.3延續任務

ContinueWith方法定義了任務完成後就調用的代碼(注:如任務清理工做可等)

private static void CallerWithContinuationTask()
    {
      Console.WriteLine("CallerWithContinuationTask線程爲 {0} 任務 {1}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Task.CurrentId);
      var t1 = GreetingAsync("Stephanie");
      t1.ContinueWith(t =>
        {
          string result = t.Result;  // 訪問任務返回的結果
          Console.WriteLine(result);
          Console.WriteLine("完成後的運行線程 {0} 任務 {1}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Task.CurrentId);
        });
    }

//輸出爲:
//   CallerWithContinuationTask線程爲 1 任務
//   running greetingasync in thread 3 and task 1
//   運行時訪問的線程是:3與任務是:1
//   Hello, Stephanie
//   完成後的運行線程 4 任務 2

13.3.4同步上下文相關連接 相關連接2

上下文簡單理解爲當時的環境便可，環境能夠包括當時程序狀態以及變量的狀態，例如線程切換的時候在內核會發生上下文切換，這裏的上下文就包括了當時寄存器的值，把寄存器的值都保存起來，等下次該線程又獲得CPU時間的時候再恢復寄存器的值，這樣線程才能正確的運行.

//若是不加上下文，那麼就是以對象爲線程鎖定區域，若是加上下文，那麼就是以邏輯上下文爲鎖定區域    
    [Synchronization(SynchronizationAttribute.REQUIRED, true)] 
    class synchronizationClass : ContextBoundObject
    {
        public void Start()
        {
            MessageBox.Show(Thread.CurrentThread.Name);
        }
    }

由於是使用SynchronizationAttribute來建立鎖的，因此第一句[Synchronization(SynchronizationAttribute.REQUIRED, true)] 是必不可少的。

又由於是爲ContextBoundObject對象建立鎖，因此對象必須是ContextBoundObject，故必須繼承ContextBoundObject。

二者缺一不可。測試：

synchronizationClass myclass = new synchronizationClass();
Thread thread = new Thread(new ThreadStart(myclass.Start));
thread.Name = "thread1";

Thread thread2 = new Thread(new ThreadStart(myclass.Start));
thread2.Name = "thread2";
thread.Start();
thread2.Start();

現象是thread1先彈框，點擊肯定後再彈thread2，緣由就是整個對象都是一個鎖，就是在thread1沒處理完，thread2是沒法進行操做的。
因此呢，上下文同步域會將整一個上下文所有鎖定，就是說整個類都成爲了一個鎖，在線程1未走出該類，線程2就沒法進入該類。
加入我把[Synchronization(SynchronizationAttribute.REQUIRED, true)]或者不繼承ContextBoundObject發現此時的現象是thread1和thread2都會彈出框。
這就是鎖與不鎖的區別了。

13.3.5使用多個異步方法

1.按順序調用異步方法 (按順序使用await)

2.使用組合器

Task<string> t1 = GreetingAsync("Stephanie");await Task.WhenAll(t1, t2);//全部提供的任務都已完成時，纔會返回Tack

Task.WhenAny()//在其中一個任何提供的任務已完成時，就會返回Tack

13.3.6 轉換異步模式

轉換爲基於任務的異步模式基於任務模式的異步的相關知識點

private static async void ConvertingAsyncPattern()
 {
   string r = await Task<string>.Factory.FromAsync<string>(BeginGreeting, EndGreeting, "Angela", null);//建立一個任務，它表示符合異步編程模型模式的成對的開始和結束方法。
   Console.WriteLine(r);
 }
  /// <summary>
   /// 從同步方法中藉助委拖,建立一個異步方法
   /// </summary>
 private static Func<string, string> greetingInvoker = Greeting;
   /// <summary>
   /// 異步模式
   /// </summary>
   /// <param name="name">異步模式名</param>
   /// <param name="callback">異步操做的狀態</param>
   /// <param name="state"></param>
   /// <returns></returns>
 static IAsyncResult BeginGreeting(string name, AsyncCallback callback, object state) 
{
 return greetingInvoker.BeginInvoke(name, callback, state);
}

static string EndGreeting(IAsyncResult ar)
{
 return greetingInvoker.EndInvoke(ar);
}

13.4.1異步方法的異常處理

static async Task ThrowAfter(int ms, string message)
{
  await Task.Delay(ms); 
  throw new Exception(message);
}
    private static async void HandleOneError()
{
  try
  {
    await ThrowAfter(2000, "first");//若是不加入await的話 就沒法捕捉異常!
  }
  catch (Exception ex)
  {
    Console.WriteLine("handled {0}", ex.Message);
  }
}

13.4.2使用AggregateException信息

Task taskResult = null;
    try
      {
        Task t1 = ThrowAfter(2000, "first");
        Task t2 = ThrowAfter(1000, "second");
        await (taskResult = Task.WhenAll(t1, t2));
      }
      catch (Exception ex)
      {
       // 第一個任務的異常信息，只顯示在全部等待
       Console.WriteLine("handled {0}", ex.Message);
        foreach (var ex1 in taskResult.Exception.InnerExceptions)
        {
          Console.WriteLine("inner exception {0} from task {1}", ex1.Message, ex1.Source);
        }
      }

13.5取消

相關連接

private CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
    private void OnCancel(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
      if (cts != null)
        cts.Cancel();
    }

13.5.2使用框架特性取消任務

private async void OnTaskBasedAsyncPattern(object sender,RoutedEventArgs e)
{
cts =new CancellationTokenSourcs();
try{
foreach(var req in GetSearchRequests())
var Client =new HttpClient();
var response = await Client.GetAsync(req.Url, cts.Token);//用以異步操做的 HTTP 完成選項和取消標記發送 GET 請求到指定的 URI。
string resp = await Response.Content.ReadAsStringAsync();
}
catch (OperationCanceledException ex)
{
    MessageBox.Show(ex.Message);
}
}

13.5.3取消自定義任務

沒測試!!跳過

private async void test()
        {
            
            await Task.Run(() =>
            {
                var images = req.Parse(resp);
                foreach(var image in images)
            {
                    cts.Token.ThrowIfCancellationRequested();
                    searchInfo.list.add(image);
                }
            }, cts.Token);
        }

14內存管理與指針

int類型爲爲4個字節,即佔用4個指針位. double佔8個字節

14.2.值數據類型

參考C的示例

#include<stdio.h> 
int *fun1(){ int a; return &a;} 
int fun2(){ int b=6; } 
int main(){ 
    int *p=fun1(); 
    fun2();
printf("%d\n",*p);}

局部變量在函數調用完就會擦除（應該跟程序的聯繫），但是你使用局部變量時存放的是棧段，棧段的順序是後進先出，而你恰好申請了相同大小的變量空間，系統直接就把那塊空間又分配給你了，而裏面的內容並沒擦除。

14.2.3 垃圾回收

託管程序會自動更新地址,壓縮堆造成一個鏈接的內存塊

GC是一個垃圾回收機制它主要是回收託管對象而不會回收非託管對象就像你使用某些非託管數據庫連接對象的時候就須要手動關閉這些須要手動關閉的對象就是非託管對象而這個就不是在GC管理範圍以內
另外要說一下的是 GC這個東西很調皮有時候GC的回收是沒有固定時間的隨機的因此有時候咱們須要手動關閉一些比較大的託管對象來提升性能

14.3 釋放非託管的資源

14.3.2IDisposable接口

在C#中,推薦使用System.IDisposable接口替代折構函數

class ResouerceGobbler : IDisposable
    {
        public void Dispose()
        {
        }
    }

ResouerceGobbler theInstance = new ResouerceGobbler(); //使用

//程序
theInstance.Dispose() //釋放

若是處理過程當中出現異常,沒有釋放,因此應該使用

ResouerceGobbler theInstance = null;
            try
            {
                theInstance = new ResouerceGobbler();
              //程序

            }
            finally
            {
                if (theInstance != null)
                {
                    theInstance.Dispose();
                }
            }

以上代碼有點混亂,因此有了下面的語法

using(  ResouerceGobbler theInstance = new ResouerceGobbler())
{
//程序
}

close()是調用dispose()的方法實現的

14.4用指針直接訪問內存

使用指針的主要緣由

1.向後兼容性

調用本地WindowsAPI函數,可使用DllLmport聲明,以免使用指針

2.性能

一. 用unsafe 關鍵字編寫不安全的代碼

unasfe int GetSomeNumber(){} //表示這是一個不安全的方法! 也能夠標記class或參數虛方法等,不能在局部變量自己標記爲unsafe

若是要使用不安全變量,須要在不安全的方法中聲明和使用它

VS可在項目屬性窗口的Build選項中找到不安全代碼的選項

二.指針的語法(命名時前面是小寫p)

int* pWidth; //*是在類型後面!!與變量無關 C++中是在變量上如: int *pWidth ,要區分開

&表示取地址 int* pX =&x //表示pX指向x

3將指針強制轉換爲整數類型

int x=10; int* pX,pY; pX = &x; pY =pX; * pY =20; uint y =(uint)pX; int* pD = (int*) Y;

4.指針類型之間的強制轉換

double* pDouble = (double*) pByte//pByte指針轉換爲double指針,不會獲得一個有意義的值. (合法的代碼)

5.void指針

int* pointerToInt; void* pointerToVoid; pointerToVoid = (void*)pointerToInt;//不多用,主要用於調用須要void*參數API函數

6.指針算術的運算 +、-、+=、-=、++、--

int* pInt=&int變量; pInt += 1 //不容許對void指針運算,注意byte與char其總字節數不是4的倍數,不能使用P+X*(sizeof(T))算法

7sizeof運算符

int x =sizeof(double) //返double類型佔用的字節數,注意不能用於計算類

8.結構指針:指針成員訪問運算符

struct MyStruct
{public log X;
public float F;
}
MyStruct* pStruct;                //定義一個指針
MyStruct Struct = new MyStruct(); //初始化
pStruct = &Struct;                //經過指針訪問結構成員
(*pStruct).X = 4;                 
(*pStruct).Y =3.4f;

上述代碼改寫爲

pStruct->X = 4;
pStruct->Y = 3.4f;

類成員指針

對象存儲在堆上,垃圾回收過程會變更,因此要使用fixed,語法以下

MyClass myObject =new MyClass();
Fixed (long* pX = &(myObject.X))
Fixed (float* pF = &(myObject.F))
{
    //程序
}

//類型相同時能夠放在一條fixed中 fixed(long* pX = &(myObject.X),pF = &(myObject.F))若是不一樣階段固定指針,能夠嵌套fixed塊

14.4指針示例

使用{0:X}格式輸出十六進制

15 反射

15.2.1編寫自定義特性

下面爲自定義元素時

[FieldNameAttribute("SocialSecurityNumber")]
public string SocialSecurityNumber
{
get{
//ect

一、AttributeUsage特性

[AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Method, AllowMultiple = true, Inherited = false)]
 //AllowMultiple = true 容許它屢次應用到同一項上

 //Inherited = false若是該屬性能夠由派生類和重寫成員繼承，則爲 true；不然爲 false。 默認值爲 true
    public class LastModifiedAttribute : Attribute
    {
         public LastModifiedAttribute(string dateModified, string changes)
        {
           //程序
        }
    }

[LastModified("14 Feb 2010", "IEnumerable interface implemented So Vector can now be treated as a collection")]

15.3反射

15.3.1 System.type類

屬性

Type intType=typeof(int); //Type的屬性 name, fullname, Namepace命名空間, BaseType基類型 isClass是否爲類

方法

Type intType = typeof(int); 
  MethodInfo[] methods = intType.GetMethods();  //取得該類型的法方
   foreach (var test in methods)
   {
      Console.WriteLine(test);
   }

15.3.3 Assembly類 System.Reflection

加載

Assembly theAssembly = Assembly.Load("VectorClass"); //查找程序集"VectorClass"
Assembly theAssembly = Assembly.LoadFrom(@"c:\12\Some"); //在c:\12\Some查找程序集"VectorClass"

1,獲取程序集中定義的類型的詳細信息

ype[] types = theAssembly.GetTypes();

2獲取自定義特性的詳細信息

Attribute supportsAttribute = Attribute.GetCustomAttribute(theAssembly, typeof (SupportsWhatsNewAttribute)); //獲取程序集的特性

關於使用

Type T2 = typeof(TClass);
var Mets = T2.GetMembers();//獲取全部公共成員（返回值是MemberInfo類型集合）
foreach (var m in Mets)
{
    if (m.Name=="Equals")
    {
        Console.WriteLine("【" + m.MemberType.ToString() + "】：" + m.Name);
        // m.MemberType 是成員類型

        // m.DeclaringType;//獲取申明該成員的類
        // m.ReflectedType;//獲取用於獲取 MemberInfo 的此實例的類對象。 

    } 
}

相關的附加連接

16 錯誤與異常

關於異常類的介紹

try
 {
     throw new Exception("ft");
 }
 catch (OverflowException ex)
 { }
 catch (Exception ex)
 { }
 finally
 {

//程序完成後必定會執行的操做

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