NET4.5之初识async与await-白红宇

NET4.5之初识async与await

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发布时间：2019-06-28

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这是两个关键字，用于异步编程。我们传统的异步编程方式一般是Thread、ThreadPool、BeginXXX、EndXXX等等。把调用、回调分开来，代码的逻辑是有跳跃的，于是会导致思路不是很清晰的问题，在.NET 4.5中，新推出的async、await关键字，可以帮助我们像写同步方法一样去写异步方法（保证代码的整齐清晰）。

　　先来看个传统同步方法例子：

1         static void Main(string[] args) 2 { 3 // 同步方式 4 Console.WriteLine("同步方式测试开始！"); 5 SyncMethod(0); 6 Console.WriteLine("同步方式结束！"); 7 Console.ReadKey(); 8 } 9 10 // 同步操作 11 private static void SyncMethod(int input) 12 { 13 Console.WriteLine("进入同步操作！"); 14 var result = SyancWork(input); 15 Console.WriteLine("最终结果{0}", result); 16 Console.WriteLine("退出同步操作！"); 17 } 18 19 // 模拟耗时操作（同步方法） 20 private static int SyancWork(int val) 21 { 22 for (int i = 0; i < 5; ++i) 23 { 24 Console.WriteLine("耗时操作{0}", i); 25 Thread.Sleep(100); 26 val++; 27 } 28 return val; 29 }

　　可以从右图中看到执行结果，是非常典型的同步执行方法。

　　async关键字能用在方法、lambda表达式的声明部分，用来标示此方法可能包含await关键字，只有拥有async才能在其内部使用await关键字。异步方法可以具有Task、Task<>或void的返回类型；await关键字则是用于返回值是“可等待”类型(awaitable)的方法或lambda表达式内，“awaitable”可以是任何类型（常见的有Task、Task<>），它必须公开一个GetAwaiter() 方法并且返回有效的”awaiter”。更详细的信息可以参考“”，里面介绍了这些概念与注意事项。

　　当一个async方法，且内部包含await关键字，它就会在编译的时候成为一个异步方法，如果没有await关键字，则它将只会被当成一个同步方法来执行。如果对其内部实现感兴趣可以参考“”一文，相信对深入了解这种机制还是有所帮助的。

　　现在我们尝试使用新出的异步关键字async、await来改造成异步调用：

static void Main(string[] args)        {            // 异步方式 Console.WriteLine("\n异步方式测试开始！"); AsyncMethod(0); Console.WriteLine("异步方式结束！"); Console.ReadKey(); } // 异步操作 private static async void AsyncMethod(int input) { Console.WriteLine("进入异步操作！"); var result = await AsyncWork(input); Console.WriteLine("最终结果{0}", result); Console.WriteLine("退出异步操作！"); } // 模拟耗时操作（异步方法） private static async Task
     
       AsyncWork(int val) { for (int i = 0; i < 5; ++i) { Console.WriteLine("耗时操作{0}", i); await Task.Delay(100); val++; } return val; }

　　先来看结果吧，我们发现耗时操作已经是异步进行了。整体流程大概是先由Main函数异步调用AsyncMethod，并不等待AsyncMethod完成，继续往下执行。而AsyncMethod方式在被调用后，在分配到时间片时开始启动，执行函数体内容，并由于await AsyncWork语句而继续异步调用AsyncWork，但由于await关键字，将在此等待AsyncWork完成后，再继续往下执行。那么，AyncWork也一样的，被调用后，在分配到时间片时开始启动，执行耗时操作。

　　可以看到，使用了新的关键字后，同步与异步编程的语法差别进一步减少。随着.NET 4.5的推出，许多新类库和既有类库都支持这种新型的异步语法（比如HttpClient、HttpServer、MemoryStream...），它们以类似ReadAsync、WriteAsync、SendAsync等分开方法来提供具有async声明，且返回类型为Task、Task<>的异步工作方式。

　　补充：

　　刚才有朋友提到await Task.Delay(100)这条语句，这是为了让AsyncWork成为异步方法才加的，如果你要进行的操作不支持await修饰怎么办，其实很简单，使用Task.Factory.StartNew()就行了，举例：

1         // 异步操作 2         private static async void AsyncMethod(int input) 3 { 4 Console.WriteLine("进入异步操作！"); 5 var result = await Task.Factory.StartNew((Func
     
      )SyncWork2, input); 6 Console.WriteLine("最终结果{0}", result); 7 Console.WriteLine("退出异步操作！"); 8 } 9 10 // 模拟耗时操作（同步方法） 11 private static int SyncWork2(object input) 12 { 13 int val = (int)input; 14 for (int i = 0; i < 5; ++i) 15 { 16 Console.WriteLine("耗时操作{0}", i); 17 Thread.Sleep(100); 18 val++; 19 } 20 return val; 21 }

　　这样，我们的SyncWork2实际上却是异步执行的，所得结果与前面的异步方法一致，只是这样一来输入参数只能是object类型，需要进行类型转化。另外，除了StartNew，我们还可以新建一个Task，然后调用Run，以完成同样效果。

　　目前来说，这种异步工作还是会造成本人使用上的不适，不过如果在将来的版本中，继续推广使用，相信不久便能熟练，且加快写代码的速度，编写出逻辑清晰的代码。

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