1. 异步 async

用async 修饰一个方法，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>.

方法内部必须含有await 修饰的方法，如果方法内部没有await关键字修饰的表达式，哪怕函数被async修饰也只能算作同步方法，执行的时候也是同步执行的

被await修饰的只能是Task或者Task<TResule>类型，通常情况下是一个返回类型Task/Task<Result>的方法，也可以修饰一个Task/Task<TResult>变量，await只能出现在已经用async关键字修饰的异步方法中，下面的代码中就是修饰了一个变量ResultFromTimeConsumingMethod

关于被修饰的对象，也就是返回类型是Task和Task<TResult>函数或者Task/Task<TResult>的类型的变量，如果是被修饰对象的前面用await修饰，那么返回值实际是void或者TResult(示例中ResultFromTimeConsumingMethod是TimeConsumingMethod()函数的返回值，也就是Task<string>类型,当ResultFromTimeConsumingMethod在前面加了await关键字后 await ResultFromTimeConsumingMethod实际上完全等于 ResultFromTimeConsumingMethod.Result）。如果没有await，返回值就是Task或者Task<TResult>。

private async Task MethodAsync()
{
    var ResultFromTimeConsumingMethod = TimeConsumingMethod();
    string Result = await ResultFromTimeConsumingMethod + " + AsyncMethod. My Thread ID is :" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
    Console.WriteLine(Result);
    //返回值是Task的函数可以不用return
}

//这个函数就是一个耗时函数，可能是IO密集型操作，也可能是cpu密集型工作。
private Task<string> TimeConsumingMethod()
{            
    var task = Task.Run(()=> {
        Console.WriteLine("Helo I am TimeConsumingMethod. My Thread ID is :" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        Thread.Sleep(5000);
        Console.WriteLine("Helo I am TimeConsumingMethod after Sleep(5000). My Thread ID is :" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        return "Hello I am TimeConsumingMethod";
    });

    return task;
}

运行过程：

运行结果：

分析：

1：先调用button1_Click函数，这里是同步执行与一般函数一样，然后遇到了异步函数CalleeAsync。

2：在MethodAsync函数中有await关键字，await的作用是打分裂点。

编译器会把整个函数（MethodAsync）从这里分裂成两个函数。await关键字之前的代码作为一个函数（TimeConsuming函数）await关键字之后的代码作为一个函数（输出Result）。

CalleeChild1在调用方线程执行（在示例中就是主线程Thread1），执行到await关键字之后，另开一个线程耗时工作在Thread3中执行，然后立即返回。这时调用方会继续执行下面的代码CallerChild2（注意是Caller不是Callee）。

在CallerChild2被执行期间，TimeConsumingMethod也在异步执行（可能是在别的线程也可能是CPU不参与操作直接DMA的IO操作）。

当TimeConsumingMethod执行结束后，CalleeChild2也就具备了执行条件，而这个时候CallerChild2可能执行完了也可能没有，由于CallerChild2与CalleeChild2都会在Caller的线程执行，这里就会有冲突应该先执行谁，编译器会在合适的时候在Caller的线程执行这部分代码。示意图如下：

1.1 带有返回值的异步方法

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Console.WriteLine("111 balabala. My Thread ID is :" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    var ResultTask  = AsyncMethod();
    Console.WriteLine(ResultTask.Result);
    Console.WriteLine("222 balabala. My Thread ID is :" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

private async Task<string> AsyncMethod()
{
    var ResultFromTimeConsumingMethod = TimeConsumingMethod();
    string Result = await ResultFromTimeConsumingMethod + " + AsyncMethod. My Thread ID is :" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
    Console.WriteLine(Result);
    return Result;
}

//这个函数就是一个耗时函数，可能是IO操作，也可能是cpu密集型工作。
private Task<string> TimeConsumingMethod()
{            
    var task = Task.Run(()=> {
        Console.WriteLine("Helo I am TimeConsumingMethod. My Thread ID is :" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        Thread.Sleep(5000);
        Console.WriteLine("Helo I am TimeConsumingMethod after Sleep(5000). My Thread ID is :" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        return "Hello I am TimeConsumingMethod";
    });

    return task;
}

这个程序会出现死锁

1.3 死锁

按照之前我划定的代码块指定，在添加了新代码后CallerChild2与CalleeChild2的划分如上图。

这两部分代码块都是在同一个线程上执行的，也就是主线程Thread1，而且通常情况下CallerChild2是会早于CalleeChild2执行的(毕竟CalleeChild2得在耗时代码块执行之后执行)。

Console.WriteLine(ResultTask.Result);(CallerChild2)其实是在请求CalleeChild2的执行结果，此时明显CalleeChild2还没有结束没有return任何结果，那Console.WriteLine(ResultTask.Result);就只能阻塞Thread1等待，直到CalleeChild2有结果。

然而问题就在这，CalleeChild2也是在Thread1上执行的，此时CallerChild2一直占用Thread1等待CalleeChild2的结果，耗时程序结束后轮到CalleeChild2执行的时候CalleeChild2又因Thread1被CallerChild2占用而抢不到线程，永远无法return，那么CallerChild2就会永远等下去，这就造成了死锁。

解决办法有两种一个是把Console.WriteLine(ResultTask.Result);放到一个新开线程中等待(个人觉得这方法有点麻烦，毕竟要新开线程)，还有一个方法是把Caller也做成异步方法：

ResultTask.Result变成了ResultTask 的原因上面也说了，await修饰的Task/Task<TResult>得到的是TResult。

之所以这样就能解决问题是因为嵌套了两个异步方法，现在的Caller也成了一个异步方法，当Caller执行到await后直接返回了（await拆分方法成两部分），CalleeChild2执行之后才轮到Caller中await后面的代码块（Console.WriteLine(ResultTask.Result);）。

C# 多线程学习三---await async

1. 异步 async

1.1 带有返回值的异步方法

1.3 死锁

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