关于C#中async/await的用法

一直对c#中async/await的用法模模糊糊，不太清晰，今天写了一下Demo彻底明确一下async/await的用法，以免因为对其不了解而对后期的业务产生影响（比如事务导致的锁表等等）。

1. 首先，async/await 一般是成对出现才有意义。其意义在于可以等待异步操作完成后继续顺序执行，而不是异步操作还没处理完成主线程就进行了下一步。

假设，我们现在要模拟简单的下载场景，首先用户点击下载，那么就调用DownloadHandle方法（异步）进行下载，然后通知用户下载完成。其使用 async/await  的区别如下：

（1）使用 async/await 的情况：

internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            DownloadHandle();
            Console.ReadLine();
        }
        /// <summary>
        /// 正常使用async/await时，符合正常的业务逻辑：
        /// 1. 通知用户下载开始
        /// 2. 异步下载
        /// 3. 等待异步下载完成后给用户提示下载完成
        /// </summary>
        public static async void DownloadHandle()
        {
            Console.WriteLine("下载开始！->主线程ID：" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            await Download();
            Console.WriteLine("下载完成！->主线程ID：" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

        }
        /// <summary>
        /// 下载
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static Task Download()
        {
            return Task.Run(() =>
            {
                Console.WriteLine("下载线程ID：->" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                Console.WriteLine("10%");
                Console.WriteLine("30%");
                Console.WriteLine("50%");
                Console.WriteLine("60%");
                Console.WriteLine("80%");
                Console.WriteLine("99%");
                Console.WriteLine("100%");
            });
        }
    }

结果如下：

 可以看到，即时下载使用了异步（线程ID不同也表明了当前使用了异步），业务逻辑最终还是按照我们的需求，按顺序正序执行了。

（2）不使用async/await的情况：

internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            DownloadHandle();
            Console.ReadLine();
        }
        /// <summary>
        /// 不适用async/await时，则代码执行顺序时混乱的，不符合业务逻辑：
        /// 1. 通知用户下载开始
        /// 2. 提示下载完成
        /// 3. 开始下载
        /// </summary>
        public static void DownloadHandle()
        {
            Console.WriteLine("下载开始！->主线程ID：" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            Download();
            Console.WriteLine("下载完成！->主线程ID：" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

        }
        /// <summary>
        /// 下载
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static Task Download()
        {
            return Task.Run(() =>
            {
                Console.WriteLine("下载线程ID：->" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                Console.WriteLine("10%");
                Console.WriteLine("30%");
                Console.WriteLine("50%");
                Console.WriteLine("60%");
                Console.WriteLine("80%");
                Console.WriteLine("99%");
                Console.WriteLine("100%");
            });
        }
    }

结果如下：

可以看到，代码执行顺序混乱了，“下载完成” 跑到了 “下载线程ID” 前面去了，完全没有按照我们预期的顺序执行。

2. 如果可以await的方法不进行await，那将会怎样呢？

（1）如果被调用的异步方法内部使用了Task.Run，那结果可参考我们1中进行讲述的结果。开发者可根据实际需要来进行调用，如果异步方法的调用结果与其上下文逻辑没有严格的执行要求，则可以不进行await（比如记录日志等等）。反之，则需要加await。

（2）如果被调用的异步方法内部只是返回了Task.CompletedTask，即时使用了await/async实际上还是等于同步执行，如下图。

internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            DownloadHandle();
            Console.ReadLine();
        }
        /// <summary>
        /// 模拟下载
        /// </summary>
        public static async void DownloadHandle()
        {
            Console.WriteLine("下载开始！->主线程ID：" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            await Download();
            Console.WriteLine("下载完成！->主线程ID：" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

        }
        /// <summary>
        /// 下载
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static Task Download()
        {
            Console.WriteLine("下载线程ID：->" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            Console.WriteLine("10%");
            Console.WriteLine("30%");
            Console.WriteLine("50%");
            Console.WriteLine("60%");
            Console.WriteLine("80%");
            Console.WriteLine("99%");
            Console.WriteLine("100%");
            return Task.CompletedTask;
        }

结果如图：

可以看到，即使DonwloadHandle方法使用了await/async，还是进行了同步执行，并没有异步效果（可从所有线程ID相同看出）

3. 小技巧： 异步方法的返回值类型一般都是Task或者Task<T>类型的，当返回值为Task时（即方法的返回值类型为void），我们可以直接return Task.Run(()=>{})（以下第一段代码），而不必await Task.Run(()=>{})（以下第二段代码），这样也可从一定程度上提高代码执行效率。

/// <summary>
        /// 下载
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static Task Download()
        {
            return Task.Run(() =>
            {
                Console.WriteLine("下载线程ID：->" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                Console.WriteLine("10%");
                Console.WriteLine("30%");
                Console.WriteLine("50%");
                Console.WriteLine("60%");
                Console.WriteLine("80%");
                Console.WriteLine("99%");
                Console.WriteLine("100%");
            });
        }

/// <summary>
        /// 下载
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static async Task Download()
        {
            await Task.Run(() =>
            {
                Console.WriteLine("下载线程ID：->" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                Console.WriteLine("10%");
                Console.WriteLine("30%");
                Console.WriteLine("50%");
                Console.WriteLine("60%");
                Console.WriteLine("80%");
                Console.WriteLine("99%");
                Console.WriteLine("100%");
            });
        }

以上，只是作者的个人理解，请大神勿喷，如有错误，欢迎指正，谢谢！