C# async / await 用法以及和Task的关系(高级用法)

来源: C# async / await 用法以及和Task的关系(高级用法)

在C#5.0中,出现的async和await关键字是用于简化异步编程的强大工具。它们使得编写异步代码更加直观和易于理解。要完全理解async和await,首先需要理解它们与Task的关系。

Task 基础

在C#中,Task是表示一个异步操作的类。它可以封装一个异步操作,比如文件I/O、网络请求等。Task对象可以处于三种状态之一:未开始(Not Started)、正在运行(Running)或已完成(RanToCompletion)。
需要详细了解的可以看 上一篇文章 C# 中Task的核心讲解(线程的高级用法)

async 关键字

async关键字用于声明一个方法为异步方法。当一个方法被声明为async时,它会自动返回一个Task或Task对象,其中T是方法的返回类型。这使得你可以在不阻塞调用线程的情况下执行耗时的操作。

例如:

public async Task<int> GetDataAsync()
{
 // 模拟异步操作,比如网络请求
 await Task.Delay(10000);// 异步等待1秒
 return 42;// 返回结果
}

await 关键字

await关键字用于等待一个异步操作的完成。当在异步方法中使用await时,它会暂停当前方法的执行,直到被等待的异步操作完成。当异步操作完成后,控制流会恢复并继续执行后续代码。这允许主线程不被阻塞,从而提升应用程序的响应性和性能。

例如:

public async Task CallAsyncMethod()
{
  int result = await GetDataAsync();// 等待GetDataAsync完成
  Console.WriteLine(result);// 继续执行
}

async 和 await 的关系和作用

‌1、声明异步方法‌:使用async关键字声明一个方法为异步方法。这允许该方法的返回类型为Task或Task。
2、‌等待异步操作‌:在异步方法内部,使用await关键字等待另一个异步操作完成。这不会阻塞调用线程,允许其他操作继续执行。
3‌、简化异步编程‌:结合使用async和await,可以使得编写和处理异步代码变得更加简单和直观。

示例:完整流程,比如在Winform中

public partial class Form1:Form
{
 public Form1()
 {
   InitializeComponent();

   Task task =GetDataAsync();
   Console.WriteLine(11111);// 返回结果

}
public async Task GetDataAsync()
{
  // 模拟异步操作,比如网络请求
  await Task.Delay(10000);// 异步等待10秒
  Console.WriteLine(42234);// 返回结果
}
}

这里会先打印出11111,然后等待10秒 会在打印出 42234,并且 此期间,可以进行其它操作,比如 移动 窗口,或者 点击其它按钮等,都是不阻塞的。

例子:

namespace 异步编程
{
public partial class Form1:Form
{
 public Form1()
 {
   InitializeComponent();

   Task task =FunAsync();
   Console.WriteLine("主线程");// 返回结果

}
public async Task FunAsync()
{
   Console.WriteLine("Before calling GetDataAsync");
   await GetDataAsync();// 等待异步操作完成,才往下一行执行
   Console.WriteLine("After calling GetDataAsync");
}

/// <summary>
/// 一个耗时操作
/// </summary>
/// <returns></returns>
private Task GetDataAsync()
{
  Task task1 = new Task(()=>
 {
   Console.WriteLine("开始执行耗时操作");
   Thread.Sleep(10000);
   Console.WriteLine("结束执行耗时操作");// 返回结果
 });
  task1.Start();
 return task1;
}
}
}

运行过程

在这个例子中,当调用GetDataAsync()时,控制流会暂停在await表达式处,直到GetDataAsync()完成;而且Winform页面可以正常移动。一旦完成,控制流会继续执行到await下一行代码。这确保了即使在等待异步操作完成时,主线程也不会被阻塞

个人总结为:async / await 本身不是异步,而是用来简化异步操作的,异步还是线程干的活,常和Task配合。只要记得 哪个方法里使用await ,哪个方法会暂停往下执行,直至 await 后面跟的异步方法执行完成,才会继续往下进行;在这等待期间不影响其它操作。

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