了解使用 Visual Studio 创建的模板项目
启动 VS,从菜单项打开:文件 - 新建 - 项目,在已安装的模板中选择 .NET Core,选择 ASP.NET Core Web Application(.NET Core),给项目取个名称,确定。选择 Web 应用程序,确定。
· global.json: 你可以在这里放置解决方案的配置信息和工程之间的引用。作用类似于 *.sln 文件。
· Program.cs: 这个文件包含了 ASP.NET Core 应用的 Main 方法,负责配置和启动应用程序。
· src 文件夹: 包含组成你应用程序的全部项目代码。
· wwwroot: 你的静态文件将被放置在这个文件夹,它们都将作为资源直接提供给客户端,包含 HTML,CSS 和 JavaScript 文件。可以在 project.json 内重置。
· project.json: 包含项目设置。在 ASP.NET Core 中,你可以通过使用 NuGet 程序包管理工具(NPM)添加 NuGet 包或者编辑这个文件来管理从属。
· project.lock.json: 由 project.json 生成。
· Startup.cs 这个主要放置你 ASP.NET Core 的 stratup 和 configuration 代码。ConfigureServices 方法定义了你应用程序使用的服务,Configure 方法用来定义组成请求管道的中间件。
一些备注:
ASP.NET Core 项目中不能创建 Web 窗体页面(.aspx)
发布后的网站根目录是项目中的 /wwwroot 目录
路由在 Startup 的 Configure 方法中配置
Repeater
索引 <%# Container.ItemIndex %>
输出项 <%# Container.DataItem %> 或 <%# GetDataItem() %>
ListView
索引 <%# Container.DataItemIndex %>
输出项 <%# GetDataItem() %>
以 fiels 的内容为 <span style="color: red;">你好</span> 为例:
| 语法 | HTML 源代码输出结果 | 浏览器展示结果 | 备注 |
| <%# Eval("field") %> | <span style="color: red;">你好</span> | 你好 | 一般绑定 |
| <%#: Eval("field") %> | <span style="color: red;">你好</span> | <span style="color: red;">你好</span> | HtmlEncode 效果绑定 |
上一篇介绍了如何创建用于 https 的 SSL 证书,本文讲述如何将创建好的 SSL 证书导入到 Windows,并在 IIS 中部署 HPPTS 的访问。
导入证书
GetSSL 整理的安装方法合集:https://www.getssl.cn/support/ssl安装教程/
下面介绍另一种方法:
准备好 pfx 格式的证书和密码。
开始 -> 运行 -> MMC
点击菜单栏的“添加/删除管理单元”,选择证书,添加,“本地计算机”或“计算机帐户”
左侧展开证书,个人,右键,所有任务,导入,键入密码,选择“根据证书类型,自动选择证书存储”
绑定网站域名
打开 IIS 管理器,选择相应的网站,“绑定”,添加,类型为“https”,选择证书
这样网站就能以 https:// 方式访问了
实现 http 自动跳转 https
方案一:推荐
打开 ASP.NET 网站,如果没有 Global.asax 则添加全局应用程序类
在 Application_BeginRequest() 方法中添加以下代码:
if (!Request.IsLocal && !Request.IsSecureConnection)
{
if (Request.HttpMethod == System.Net.WebRequestMethods.Http.Get || Request.HttpMethod == System.Net.WebRequestMethods.Http.Head)
{
Uri uri = Request.Url;
Response.Redirect("https://" + uri.Authority + uri.PathAndQuery + uri.Fragment);
HttpContext.Current.ApplicationInstance.CompleteRequest();
}
}Response.RedirectPermanent 是 301 永久
Response.Redirect 是 302 临时
Webform 貌似没有 303、307 的 Redirect,可以判断 Method 来分别处理。
MVC 中可以直接指定状态码,例:
public ActionResult About()
{
HttpContext.Response.AddHeader("Location", "/Home/Contact");
return new HttpStatusCodeResult(307);
}方案二:
需要“URL 重写”支持,以 IIS 7 为例,模块下载地址:x86 / x64,IIS 8 及以上版本自带该模块
打开“URL 重写”,添加规则,选择空白规则
填写名称,如“Redirect to HTTPS”
与模式匹配,正则表达式
模式:(.*)
添加两个条件:
条件输入“{HTTPS}”,“与模式匹配”,模式“^OFF$”,确定
条件输入“{HTTPS_HOST}”,“与模式不匹配”,模式“^(localhost)”,确定
操作类型“重定向”,
重定向 URL“https://{HTTP_HOST}/{R:1}”
重定向类型:请参考此文,所有请求跳转可选 303,仅 GET/HEAD 请求跳转可选 307(推荐,可防止 POST 请求跳转丢失数据)
这么多步骤,其实最终会在网站 web.config 的 <system.webServer /> 节点下插入以下配置:
<rewrite>
<rules>
<rule name="Redirect to HTTPS" enabled="true" stopProcessing="true">
<match url="(.*)"/>
<conditions>
<add input="{HTTPS}" pattern="^OFF$"/>
<add input="{HTTPS_HOST}" pattern="^(localhost)" negate="true"/>
</conditions>
<action type="Redirect" url="https://{HTTP_HOST}/{R:1}" redirectType="Temporary"/>
</rule>
</rules>
</rewrite>
配置 Web.Release.config 转换语法
作为 ASP.NET 开发者,我们发现,当我们把这段 URL 重写规则复制到项目中的 web.config 后,在 VS 的本地调试中同样会自动跳转到 https://localhost/xxx,这可没法调试了呀。所以只能用 Web.Release.config 来实现本地调试用 http,发布用 https。
<system.webServer /> 节点是针对 IIS 7 的配置,干脆我把整个 <system.webServer /> 从 web.config 剪切到 web.release.config 中,然后给 <system.webServer> 加上属性和值:xdt:Transform="Insert",这样就能实现我们的目的了
详细的用于 Web 应用程序项目部署的 Web.config 转换语法参见此文
验证
最后我们来检查一下配置的对不对:https://www.geocerts.com/ssl_checker
参考资料
扩展阅读
知其然,才能使其安——王震
常见的攻击手法
SQL 注入
文件上传
弱口令
Nday 攻击
XSS
社会工程学
等等……
被黑原因总结
| 不知道 | 不及时 | 不在意 |
| 不知道自用系统安全动态 | 不及时更新系统安全补丁 | 不在意个人信息安全 |
| 不知道常见黑客攻击手段 | 不及时修复漏洞 | 不在意用户数据安全 |
| 不知道该如何修复 | 不及时排查被黑系统 | 不在意各种安全软件提示、提醒 |
| 不知道今后该如何防御 | 不在意细节 |
那些年,醉人的“三字经”
| 网站渗透娱乐版 | 针对企业的实战版 |
|
进谷歌 找注入 没注入 就旁注 没旁注 用0day 没0day 猜目录 没目录 就嗅探 爆账户 找后台 传小马 放大马 拿权限 挂页面 放暗链 清数据 |
搞企业 先扫描 默认密 都知道 社工库 找一找 邮箱号 先列好 九头蛇 跑一跑 搞不定 放大招 发邮件 凭伪造 没邮箱 搞网站 二级域 皆可爆 老漏洞 没修好 新漏洞 刷一票 干研发 Git 找 原代码 全都要 CDN 可以跳 防火墙 可以撬 堡垒机 可以绕 云防护 可以秒 是企业 没有哪家搞不了 |
攻击手法统计
Nday攻击:45%
漏洞攻击:35%
其他攻击:15%
0day攻击:5%
一些箴言
80%的安全问题都是已知的安全问题,但是能抵御已知安全问题的网站只有20%
弱口令虽然看起来很弱,但是忽视弱口令只会让你的网站变得更弱
没有百分之百的安全,你所做的一切不是为了让自己无坚不摧,只是让自己不再弱不禁风
80%的系统安全问题都是可以通过升级补丁来解决,但是能做到这点的人只有20%
SQL注入存在十几年了,依然是主流攻击手段,可见安全比的不是谁更先进,而是谁更细心
不要得罪你的开发人员,这就跟你吃饭不要得罪服务员一样,你不知道他下一秒会不会在你的菜里吐口水
还有一句
永远不要觉得你安装的安全防护软件真的可以保护你的安全
服务器安全注意事项
不安装不必要的软件
排查所有系统弱口令
关闭不常用的端口
控制目录权限
不在服务器上下载、打开非官方提供软件
不在服务器上打开他人发来的网页链接
如何排查暗链?
利用查看网站的源代码来检查黑链
使用站长工具“网站死链检测”功能来检查黑链
用 FTP 查看网站文件的修改时间来检查黑链
接入 webscan.360.cn 检测
后门排查
Windows 下,D 盾、安全狗、主机卫士
Linux 下,Seay 一句话扫描脚本、主机卫士 Linux 版
用 FTP 查看网站文件的修改时间来排查恶意后门
接入 webscan.360.cn 等在线检测
安全类书籍推荐
《Web 安全深度剖析》——张炳帅 著
《白帽子讲 Web 安全》——吴瀚清 著
《Web 前端黑客技术揭秘》——钟晨呜(余弦)著
《黑客攻防技术宝典 Web 实战篇》——国外某黑客 著
联系方式
IIS:
进入 IIS 管理器,
打开“Web 平台安装程序”
在“产品”选项卡中选择“服务器”项
添加“IIS:IP 和域限制”
安装
关闭并重新打开 IIS 管理器
打开“IP 地址和域限制”
右侧“添加拒绝条目”
itables:
查看当前规则:
iptables -L
或直接编辑
vim /etc/sysconfig/iptables
添加规则:
封单个IP:
iptables -I INPUT -s 888.888.888.888 -j DROP
封IP段:
iptables -I INPUT -s 888.888.888.0/24 -j DROP
解封:
iptables -D INPUT -s 888.888.888.888 -j DROP
《Windows Server 2008 R2 Web 服务搭建流程》
前提一、安装完系统后,各分区的权限均设为:
IIS_IUSRS 完全拒绝(不是什么都不勾,而是勾满右侧的拒绝)
一、创建网站用户,如 netXoyozoWww,密码永不过期,仅隶属于 IIS_IUSRS 组。
二、创建网站根目录 net.xoyozo.www,权限添加用户 netXoyozoWww, 允许“读取和执行”、“列出文件夹内容”、“读取”。
创建上传目录 upload,用户 netXoyozoWww 的权限再允许“修改”、“写入”。
三、IIS 中添加网站,网站名称如 net.xoyozo.www,指定物理路径,点击连接为,特定用户,测试设置……
主机名 www.xoyozo.net
四、应用程序池,把 net.xoyozo.www 改成实际需要的 .NET 版本;高级设置,标识,自定义帐户 netXoyozoWww
五、选中网站,日志,更改目录,应用
六、展示网站目录树,选中 upload,处理程序映射,编辑功能权限,取消“脚本”前的勾。
此操作的结果会在该目录下创建 web.config 文件,切勿删除!尚未研究出被上传文件替换的解决方案。程序应严格控制上传路径,阻止修改或替换 web.config 文件
另:
查看端口命令:netstat -an
最小化安装 CentOS 6.4,配置网络
一条一条执行:
yum -y update
yum -y install wget
yum -y install vim
yum -y install screen
screen -S lnmp
安装 LNMP:http://lnmp.org/install.html
下载安装一条龙
不要升级各软件,以防不测
PHP 防跨站:执行一段命令,替换 vhost.sh 文件,以后添加网站就会自动添加 HOST 防跨站、跨目录的配置
更改数据库路径(/home/mysql/var)
http://bbs.vpser.net/thread-1558-1-1.html 第20条
端口(为了 pureftpd 能安装成功,还是不要改端口了)
防火墙加端口
vim /etc/sysconfig/iptables
service iptables restart
FreeTDS:使 php 支持 mssql
安装 PureFTPd
添加FTP用户时,UID和GID必须>1000,譬如添加一个xWeb组和用户:
groupadd -g 2000 xWeb
useradd -u 2000 -g xWeb -s /sbin/nologin -M userDefault
useradd -u 2001 -g xWeb -s /sbin/nologin -M userFang
useradd -u 2002 -g xWeb -s /sbin/nologin -M user2
useradd -u 2003 -g xWeb -s /sbin/nologin -M user3
然后 chown xUser:xWeb -R /home/wwwroot/网站目录
这样PHP木马就不能上传。非www用户每站一个,防止跨站
要写入的目录chown为www用户,这样PHP能创建目录及上传文件,允许公共写入,使FTP能操作写入(未验证PHP创建的新目录FTP有没有写入权限,即继承),所有要写入的目录必须 deny all
chown userFang:xWeb -R /home/wwwroot/fang.eyuyao.com/
chown www:www -R /home/wwwroot/fang.eyuyao.com/uploads/
chown www:www -R /home/wwwroot/fang.eyuyao.com/eyy/src/
chown www:www -R /home/wwwroot/fang.eyuyao.com/index/Runtime/
chown www:www -R /home/wwwroot/fang.eyuyao.com/admin/Runtime/
—————————————————————————————————
#设置目录不允许执行PHP(其实是使符合正则的路径不可读)
#找到网站的 .conf 配置文件,在 location ~ .*\.(php|php5)?$ 的上面插入:
location ~ /upload/.*\.(php|php5)?$
{
deny all;
}
#支持 ThinkPHP(使用 rewrite)
location ~ /index\.php/.*$
{
if (!-e $request_filename) {
rewrite ^/index\.php(/.*)$ /index.php?s=$1 last;
break;
}
}
—————————————————————————————————
重启 LNMP /root/lnmp restart
重启 MySQL /etc/init.d/mysql restart
重启 PureFTPd /root/pureftpd restart
查看 Nginx 版本 nginx -V
查看 MySQL 版本 mysql -V
查看 PNP 版本 php -v
查看 Apache 版本 httpd -v
查内存 cat /proc/meminfo
php.ini vim /usr/local/php/etc/php.ini
iptables 路径 /etc/sysconfig/iptables
MySQL 配置文件 vim /etc/my.cnf
添加网站 /root/vhost.sh
添加ProFTPd用户 /root/proftpd_vhost.sh
—————————————————————————————————
遇到问题:
中文URL问题解决方案,FTP用强制UTF-8,单个文件传。否则在win下打包的zip在linux下解压后,编码不是utf-8,导致打开URL 404
能用记事本打开的文件若包含中文,应另存为 utf-8 编码。
ThinkPHP 项目修改配置文件后,必须删除 /index/Runtime/* 缓存文件!!!
前言
最近在学习Web Api框架的时候接触到了async/await,这个特性是.NET 4.5引入的,由于之前对于异步编程不是很了解,所以花费了一些时间学习一下相关的知识,并整理成这篇博客,如果在阅读的过程中发现不对的地方,欢迎大家指正。
同步编程与异步编程
通常情况下,我们写的C#代码就是同步的,运行在同一个线程中,从程序的第一行代码到最后一句代码顺序执行。而异步编程的核心是使用多线程,通过让不同的线程执行不同的任务,实现不同代码的并行运行。
前台线程与后台线程
关于多线程,早在.NET2.0时代,基础类库中就提供了Thread实现。默认情况下,实例化一个Thread创建的是前台线程,只要有前台线程在运行,应用程序的进程就一直处于运行状态,以控制台应用程序为例,在Main方法中实例化一个Thread,这个Main方法就会等待Thread线程执行完毕才退出。而对于后台线程,应用程序将不考虑其是否执行完毕,只要应用程序的主线程和前台线程执行完毕就可以退出,退出后所有的后台线程将被自动终止。来看代码应该更清楚一些:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
namespace ConsoleApp
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("主线程开始");
//实例化Thread,默认创建前台线程
Thread t1 = new Thread(DoRun1);
t1.Start();
//可以通过修改Thread的IsBackground,将其变为后台线程
Thread t2 = new Thread(DoRun2) { IsBackground = true };
t2.Start();
Console.WriteLine("主线程结束");
}
static void DoRun1()
{
Thread.Sleep(500);
Console.WriteLine("这是前台线程调用");
}
static void DoRun2()
{
Thread.Sleep(1500);
Console.WriteLine("这是后台线程调用");
}
}
}运行上面的代码,可以看到DoRun2方法的打印信息“这是后台线程调用”将不会被显示出来,因为应用程序执行完主线程和前台线程后,就自动退出了,所有的后台线程将被自动终止。这里后台线程设置了等待1.5s,假如这个后台线程比前台线程或主线程提前执行完毕,对应的信息“这是后台线程调用”将可以被成功打印出来。
Task
.NET 4.0推出了新一代的多线程模型Task。async/await特性是与Task紧密相关的,所以在了解async/await前必须充分了解Task的使用。这里将以一个简单的Demo来看一下Task的使用,同时与Thread的创建方式做一下对比。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Web;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
namespace TestApp
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("主线程启动");
//.NET 4.5引入了Task.Run静态方法来启动一个线程
Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("Task1启动"); });
//Task启动的是后台线程,假如要在主线程中等待后台线程执行完毕,可以调用Wait方法
Task task = Task.Run(() => { Thread.Sleep(500); Console.WriteLine("Task2启动"); });
task.Wait();
Console.WriteLine("主线程结束");
}
}
}首先,必须明确一点是Task启动的线程是后台线程,不过可以通过在Main方法中调用task.Wait()方法,使应用程序等待task执行完毕。Task与Thread的一个重要区分点是:Task底层是使用线程池的,而Thread每次实例化都会创建一个新的线程。这里可以通过这段代码做一次验证:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Web;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
namespace TestApp
{
class Program
{
static void DoRun1()
{
Console.WriteLine("Thread Id =" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
static void DoRun2()
{
Thread.Sleep(50);
Console.WriteLine("Task调用Thread Id =" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
static void Main(string[] args)
{
for (int i = 0; i < 50; i++)
{
new Thread(DoRun1).Start();
}
for (int i = 0; i < 50; i++)
{
Task.Run(() => { DoRun2(); });
}
//让应用程序不立即退出
Console.Read();
}
}
}运行代码,可以看到DoRun1()方法每次的Thread Id都是不同的,而DoRun2()方法的Thread Id是重复出现的。我们知道线程的创建和销毁是一个开销比较大的操作,Task.Run()每次执行将不会立即创建一个新线程,而是到CLR线程池查看是否有空闲的线程,有的话就取一个线程处理这个请求,处理完请求后再把线程放回线程池,这个线程也不会立即撤销,而是设置为空闲状态,可供线程池再次调度,从而减少开销。
Task<TResult>
Task<TResult>是Task的泛型版本,这两个之间的最大不同是Task<TResult>可以有一个返回值,看一下代码应该一目了然:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Web;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
namespace TestApp
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("主线程开始");
Task task = Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); return Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString(); });
Console.WriteLine(task.Result);
Console.WriteLine("主线程结束");
}
}
}Task<TResult>的实例对象有一个Result属性,当在Main方法中调用task.Result的时候,将等待task执行完毕并得到返回值,这里的效果跟调用task.Wait()是一样的,只是多了一个返回值。
async/await 特性
经过前面的铺垫,终于迎来了这篇文章的主角async/await,还是先通过代码来感受一下这两个特性的使用。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Web;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
namespace TestApp
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("-------主线程启动-------");
Task task = GetLengthAsync();
Console.WriteLine("Main方法做其他事情");
Console.WriteLine("Task返回的值" + task.Result);
Console.WriteLine("-------主线程结束-------");
}
static async Task GetLengthAsync()
{
Console.WriteLine("GetLengthAsync Start");
string str = await GetStringAsync();
Console.WriteLine("GetLengthAsync End");
return str.Length;
}
static Task GetStringAsync()
{
return Task.Run(() => { Thread.Sleep(2000); return "finished"; });
}
}
}首先来看一下async关键字。async用来修饰方法,表明这个方法是异步的,声明的方法的返回类型必须为:void或Task或Task<TResult>。返回类型为Task的异步方法中无需使用return返回值,而返回类型为Task<TResult>的异步方法中必须使用return返回一个TResult的值,如上述Demo中的异步方法返回一个int。而返回类型可为void,则是为了和事件处理程序兼容,比如下面的示例:
public Form1()
{
InitializeComponent();
btnDo.Click += Down;
}
public async void Down(object sender, EventArgs e)
{
btnDo.Enabled = false;
string str = await Run();
labText.Text = str;
btnDo.Enabled = true;
}
public Task Run()
{
return Task.Run(() => { Thread.Sleep(5000); return DateTime.Now.ToString(); });
}再来看一下await关键字。await必须用来修饰Task或Task<TResult>,而且只能出现在已经用async关键字修饰的异步方法中。
通常情况下,async/await必须成对出现才有意义,假如一个方法声明为async,但却没有使用await关键字,则这个方法在执行的时候就被当作同步方法,这时编译器也会抛出警告提示async修饰的方法中没有使用await,将被作为同步方法使用。了解了关键字async\await的特点后,我们来看一下上述Demo在控制台会输入什么吧。

输出的结果已经很明确地告诉我们整个执行流程了。GetLengthAsync异步方法刚开始是同步执行的,所以"GetLengthAsync Start"字符串会被打印出来,直到遇到第一个await关键字,真正的异步任务GetStringAsync开始执行,await相当于起到一个标记/唤醒点的作用,同时将控制权放回给Main方法,"Main方法做其他事情"字符串会被打印出来。之后由于Main方法需要访问到task.Result,所以就会等待异步方法GetLengthAsync的执行,而GetLengthAsync又等待GetStringAsync的执行,一旦GetStringAsync执行完毕,就会回到await GetStringAsync这个点上执行往下执行,这时"GetLengthAsync End"字符串就会被打印出来。
当然,我们也可以使用下面的方法完成上面控制台的输出。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Web;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
namespace TestApp
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("-------主线程启动-------");
Task task = GetLengthAsync();
Console.WriteLine("Main方法做其他事情");
Console.WriteLine("Task返回的值" + task.Result);
Console.WriteLine("-------主线程结束-------");
}
static Task GetLengthAsync()
{
Console.WriteLine("GetLengthAsync Start");
Task task = Task.Run(() => { string str = GetStringAsync().Result;
Console.WriteLine("GetLengthAsync End");
return str.Length; });
return task;
}
static Task GetStringAsync()
{
return Task.Run(() => { Thread.Sleep(2000); return "finished"; });
}
}
}对比两种方法,是不是async\await关键字的原理其实就是通过使用一个线程完成异步调用吗?答案是否定的。async关键字表明可以在方法内部使用await关键字,方法在执行到await前都是同步执行的,运行到await处就会挂起,并返回到Main方法中,直到await标记的Task执行完毕,才唤醒回到await点上,继续向下执行。更深入点的介绍可以查看文章末尾的参考文献。
async/await 实际应用
微软已经对一些基础类库的方法提供了异步实现,接下来将实现一个例子来介绍一下async/await的实际应用。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Web;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Net;
namespace TestApp
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("开始获取博客园首页字符数量");
Task task1 = CountCharsAsync("http://www.cnblogs.com");
Console.WriteLine("开始获取百度首页字符数量");
Task task2 = CountCharsAsync("http://www.baidu.com");
Console.WriteLine("Main方法中做其他事情");
Console.WriteLine("博客园:" + task1.Result);
Console.WriteLine("百度:" + task2.Result);
}
static async Task CountCharsAsync(string url)
{
WebClient wc = new WebClient();
string result = await wc.DownloadStringTaskAsync(new Uri(url));
return result.Length;
}
}
}参考文献:<IIIustrated C# 2012> 关于async/await的FAQ 《深入理解C#》
随着拥有多个硬线程CPU(超线程、双核)的普及,多线程和异步操作等并发程序设计方法也受到了更多的关注和讨论。本文主要是想与园中各位高手一同探讨一下如何使用并发来最大化程序的性能。
多线程和异步操作的异同
多线程和异步操作两者都可以达到避免调用线程阻塞的目的,从而提高软件的可响应性。甚至有些时候我们就认为多线程和异步操作是等同的概念。但是,多线程和异步操作还是有一些区别的。而这些区别造成了使用多线程和异步操作的时机的区别。
异步操作的本质
所有的程序最终都会由计算机硬件来执行,所以为了更好的理解异步操作的本质,我们有必要了解一下它的硬件基础。 熟悉电脑硬件的朋友肯定对DMA这个词不陌生,硬盘、光驱的技术规格中都有明确DMA的模式指标,其实网卡、声卡、显卡也是有DMA功能的。DMA就是直接内存访问的意思,也就是说,拥有DMA功能的硬件在和内存进行数据交换的时候可以不消耗CPU资源。只要CPU在发起数据传输时发送一个指令,硬件就开始自己和内存交换数据,在传输完成之后硬件会触发一个中断来通知操作完成。这些无须消耗CPU时间的I/O操作正是异步操作的硬件基础。所以即使在DOS这样的单进程(而且无线程概念)系统中也同样可以发起异步的DMA操作。
线程的本质
线程不是一个计算机硬件的功能,而是操作系统提供的一种逻辑功能,线程本质上是进程中一段并发运行的代码,所以线程需要操作系统投入CPU资源来运行和调度。
异步操作的优缺点
因为异步操作无须额外的线程负担,并且使用回调的方式进行处理,在设计良好的情况下,处理函数可以不必使用共享变量(即使无法完全不用,最起码可以减少共享变量的数量),减少了死锁的可能。当然异步操作也并非完美无暇。编写异步操作的复杂程度较高,程序主要使用回调方式进行处理,与普通人的思维方式有些初入,而且难以调试。
多线程的优缺点
多线程的优点很明显,线程中的处理程序依然是顺序执行,符合普通人的思维习惯,所以编程简单。但是多线程的缺点也同样明显,线程的使用(滥用)会给系统带来上下文切换的额外负担。并且线程间的共享变量可能造成死锁的出现。
适用范围
在了解了线程与异步操作各自的优缺点之后,我们可以来探讨一下线程和异步的合理用途。我认为:当需要执行I/O操作时,使用异步操作比使用线程+同步I/O操作更合适。I/O操作不仅包括了直接的文件、网络的读写,还包括数据库操作、Web Service、HttpRequest以及.Net Remoting等跨进程的调用。
而线程的适用范围则是那种需要长时间CPU运算的场合,例如耗时较长的图形处理和算法执行。但是往往由于使用线程编程的简单和符合习惯,所以很多朋友往往会使用线程来执行耗时较长的I/O操作。这样在只有少数几个并发操作的时候还无伤大雅,如果需要处理大量的并发操作时就不合适了。