C# async与await的使用说明

C# 异步编程提供了两个关键字,async 和await,这里说明下怎么用
C# 5 引入了一种简便方法,即异步编程。此方法利用了 .NET Framework 4.5 及更高版本、.NET Core 和 Windows 运行时中的异步支持。 编译器可执行开发人员曾进行的高难度工作,且应用程序保留了一个类似于同步代码的逻辑结构。 因此,你只需做一小部分工作就可以获得异步编程的所有好处。

本主题概述了何时以及如何使用异步编程,并包括指向包含详细信息和示例的支持主题的链接。

用法
async 用在方法定义前面,await只能写在带有async标记的方法中。
注意await异步等待的地方,await后面的代码和前面的代码执行的线程可能不一样
async关键字创建了一个状态机,类似yield return 语句;await会解除当前线程的阻塞,完成其他任务

0X01 简单用法

测试代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Threading;

namespace AsyncAndAwait_Test
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("主线程ManagedThreadId:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            AsyncTest();
        }

        static async void AsyncTest()
        {
            Console.WriteLine("*******Start************ManagedThreadId:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            Task<int> taskA=  Print();
            Console.WriteLine("*********Middle**********ManagedThreadId:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            int a = await taskA;
            Console.WriteLine("*********End**********ManagedThreadId:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        }


        static Task<int> Print()
        {
            var tcs = new TaskCompletionSource<int>();
            var thrd = new Thread(() =>
            {
                Console.WriteLine("子线程ManagedThreadId:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                for (int i = 0; i < 3; i++)
                {
                    Console.WriteLine("===========等待==========" + i);
                    System.Threading.Thread.Sleep(1000);
                }
                tcs.SetResult(99);

            });
            thrd.Start();
            return tcs.Task;
        }
    }
}

结果
在这里插入图片描述

这里的结果红框这个地方线程id变了,按照我的理解是异步调用await前面代码的线程和await后面代码的线程可能不一样

再看一个测试例子

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Threading;

namespace AsyncAndAwait_Test
{
    class Program
    {
        /// <summary>
        /// async 和await 实践测试
        /// </summary>
        /// <param name="args"></param>
        static void Main(string[] args)
        {
            
            var tcs1 = new TaskCompletionSource<int>();
            var tcs2 = new TaskCompletionSource<int>();
            Console.WriteLine("主线程ManagedThreadId:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            AsyncTest(tcs1,tcs2);

            Thread.Sleep(1000);
            tcs1.SetResult(100);

            Thread.Sleep(5000);
            tcs2.SetResult(100);
            Console.WriteLine("主线程结束ManagedThreadId:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        }
        static async void AsyncTest(TaskCompletionSource<int> tcs1, TaskCompletionSource<int> tcs2)
        {
            Console.WriteLine("AsyncTest方法执行的线程id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            //await后线程出现变化,异步执行(线程id不一样)
            int a = await Print();
            Console.WriteLine("11****await tcs3后的线程id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            //await后的线程没有变化,是因为SetResult比较早,这里可以直接同步执行(我认为的)
            int b = await tcs1.Task;
            Console.WriteLine("22****await tcs1后的线程id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            //await后线程出现变化,异步执行(线程id不一样)
            int c= await tcs2.Task;
            Console.WriteLine("33****await tcs2后的线程id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        }


        static Task<int> Print()
        {
            var tcs3 = new TaskCompletionSource<int>();
            var thrd = new Thread(() =>
            {
                Console.WriteLine("子线程ManagedThreadId:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                for (int i = 0; i < 3; i++)
                {
                    Console.WriteLine("===========等待==========" + i);
                    System.Threading.Thread.Sleep(1000);
                }
                tcs3.SetResult(99);

            });
            thrd.Start();
            return tcs3.Task;
        }
    }
}

结果:
在这里插入图片描述
代码里面await用法,这里异步返回的是一个Task<int>类型,通过await等待Task执行完成后返回的是int,或者返回的是T模板

根据结果总结结论如下:
如果执行到await时TaskCompletionSource没有设置SetResult、SetCanceled、SetException中的一个则await后面的线程可能出现变化(异步操作)
如果执行到await时TaskCompletionSource有设置SetResult、SetCanceled、SetException中的一个则await后面的线程不变化(同步操作)

0X02 深入用法

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Threading;

namespace AsyncAwaitTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {

            Main1();
            Main2();
        }


        static void Main1()
        {
            AsyncMethod1();
            Console.WriteLine("Main finished!!!");
            //这里是为了处理Task启动一个后台线程的问题,主线程结束时,后台线程自动关闭
            Thread.Sleep(5000);
        }
        static async void AsyncMethod1()
        {
            Console.WriteLine("主线程id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);


            //切换线程等待完成
            string res = await Task.Run<string>( () =>{
                Thread.Sleep(1000);
                Console.WriteLine("func thread id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                return "hello";
            });

            Console.WriteLine("AsyncMethod finished!!!");

        }

        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        static void Main2()
        {
            Console.WriteLine("===============================================");
            AsyncMethod2();
            Console.WriteLine("Main2 finished!!!");
            //这里是为了处理Task启动一个后台线程的问题,主线程结束时,后台线程自动关闭
            Thread.Sleep(5000);
        }
        /// <summary>
        /// 两个task同时执行
        /// </summary>
        static async void AsyncMethod2()
        {
            Task<string> t1 = GreetingAsync("Wang",500);
            Task<string> t2 = GreetingAsync("Codingriver");
            //两个异步task同时执行,直到所有task执行完 await才返回
            await Task.WhenAll(t1, t2);
            Console.WriteLine("result:::" + t1.Result + "    " + t2.Result);
        }




        static Task<string>GreetingAsync(string name,int time=1000)
        {
            return Task.Run<string>(()=>{
                Thread.Sleep(time);
                return Greeting(name);
            });
        }

        static string Greeting(string name)
        {
            return "Hello " + name;
        }
    }
}

结果:
在这里插入图片描述

异步的异常捕获需要注意的是要将异步await放在try catch块中,且返回Task泛型,大概是这个意思
捕获多个异步的异常例子:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Threading;

namespace AsyncAwaitTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            TestMoreTaskException();
        }




        static async void TestMoreTaskException()
        {

            Task results=null;
            try
            {

                Task<string> t1 = GreetingAsync(null, 500);
                Task<string> t2 = GreetingAsync("Codingriver");
                //两个异步task同时执行,直到所有task执行完 await才返回
                await(results= Task.WhenAll(t1, t2));
                Console.WriteLine("TestMoreTaskException");


            }
            catch (Exception ex)
            {
                //AggregateException
                Console.WriteLine("Exception:::::::::" + ex.ToString());
                foreach (var item in results.Exception.InnerExceptions)
                {
                    Console.WriteLine("InnerException:::::::::" + item.ToString());
                }
            }

        }
        static Task<string> GreetingAsync(string name, int time = 1000)
        {
            return Task.Run<string>(() =>
            {
                Thread.CurrentThread.IsBackground = false;
                Thread.Sleep(time);
                throw new Exception("codingriver test");
                return string.Empty;
            });
        }
    }
}

结果:
在这里插入图片描述

参考文章
使用 Async 和 Await 的异步编程 (C#)

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转载自blog.csdn.net/codingriver/article/details/83342267