.net 中的async、await的用法详解

一、前言

async 和 await 关键字是在.NET Framework 4.5 中引入的，用于简化异步编程。在此之前，开发者需要使用回调函数或者使用线程池来处理异步操作，这可能会导致代码的可读性和可维护性降低。而async和await关键字的出现，使得异步编程变得更加简单和直观，提高了代码的可读性和可维护性。

async 是异步的简写，用于申明一个异步的方法。而 await 可以认为是 async wait 的简写，用于等待一个异步方法执行完成。在async函数中，使用await关键字可以等待异步操作的完成，同时不会阻塞主线程。简单说，async 和 await 让异步代码看起来像同步代码，避免了回调地狱，使代码更易读和理解。

1、理解：

1. async修饰的方法可理解为异步方法（必须要配合await,否则和普通方法无异）
2. 当async方法执行遇到await,则立即将控制权转移到async方法的调用者
3. 由调用者决定是否需要等待async方法执行完再继续往下执行
4. await会挂起当前方法，即阻塞当前方法继续往下执行，转交控制权给调用者

注意：如果调用一个async方 法，却不使用await关键字来标记一个挂起点的话，程序将会忽略async关键字并以同步的方式执行。编译器会对类似的问题发出警告。

二、代码案例

代码结构如下：

案例1：

namespace AsyncDemo
{
    /// <summary>
    /// 创 建 人 ：  www.Converts.cn
    /// 创建时间 ：  2023/9/14 15:15:14 
    /// 描    述 ：  异步方法测试
    /// </summary>
    public static class AsyncAction
    {
        /// <summary>
        /// 控制台调用主方法
        /// </summary>
        public static async void Main()
        {
            Console.WriteLine("Main方法开始执行");
            AsyncFunction();
            Console.WriteLine("Main方法执行结束");
        }


        /// <summary>
        /// 异步方法
        /// </summary>
        public static async Task<string> AsyncFunction()
        {
            Console.WriteLine("Step:1 => AsyncFunction方法执行之前");
            string result = await Task<string>.Run(() =>
            {
                Thread.Sleep(1000);
                Console.WriteLine("Step:2 => AsyncFunction方法 Sleop 一秒后");
                return "Step:3 => AsyncFunction方法返回值";
            });
            Console.WriteLine("Step:4 => AsyncFunction方法执行完毕");
            return result;
        }
    }
}

执行结果：

由返回结果可以知：异步方法 AsyncFunction 执行遇到 await, 程序执行到此行立刻被挂起，将控制权限交给Main方法，由 Main 决定是否等待 AsyncFunction 执行完再往下执行，此处由于执行AsyncAction方法前不加await , 所以代码直接往下执行。而AsyncAction方法中的 await 后的代码会异步执行。

注意：异步方法调用前不加await, VS 会给出提示，如下图：“由于此调用不会等待，因此在调用完成之前将会继续执行当前方法，请考虑将“await” 运算符应用于调用结果”。

案例2：

在 Main方法执行AsyncFunction前面加 await

namespace AsyncDemo
{
    /// <summary>
    /// 创 建 人 ：  www.Converts.cn
    /// 创建时间 ：  2023/9/14 15:15:14 
    /// 描    述 ：  异步方法测试
    /// </summary>
    public static class AsyncAction
    {
        /// <summary>
        /// 控制台调用主方法
        /// </summary>
        public static async void Main()
        {
            Console.WriteLine("Main方法开始执行");
            var result = await AsyncFunction();
            Console.WriteLine(result);
            Console.WriteLine("Main方法执行结束");
        }


        /// <summary>
        /// 异步方法
        /// </summary>
        public static async Task<string> AsyncFunction()
        {
            Console.WriteLine("Step:1 => AsyncFunction方法执行之前");
            string result = await Task<string>.Run(() =>
            {
                Thread.Sleep(1000);
                Console.WriteLine("Step:2 => AsyncFunction方法 Sleop 一秒后");
                return "Step:3 => AsyncFunction方法返回值";
            });
            Console.WriteLine("Step:4 => AsyncFunction方法执行完毕");
            return result;
        }
    }
}

执行结果：

由于 AsyncFunction 方法执行前加了 await,故 Main 方法要等待其执行结束才继续往下执行。