C#线程学习笔记八：async & await入门一

一、涉及内容

async & await是C# 5.0引入的，控制台输出所使用的$符号（拼接字符串）是C# 6.0引入的，其功能类似于string.Format()方法。

二、多线程、异步、同步之间的联系与区别

厨房案例：

比如说你要炒5道菜ABCDE，但是只有两个炉子可以用，即同时只能炒两道菜。在这里，炉子就是线程。

假如两个炉子分别同时炒A和B，那剩下的CDE只能等A或B炒完了才能开始。这个等待的过程就是同步，我们称之为阻塞，即这个时候你只能炒A和B这两道菜。

假如你还有一台咖啡机，在你炒A和B的时候顺手把咖啡豆和水放到咖啡机里打开开关，然后你就不用管它了。此时，就是新开了一个线程去煮咖啡，而煮咖啡

是由咖啡机自动完成的并不影响继续炒菜，所以煮咖啡这个线程是异步的，我们称之为非阻塞。

    当咖啡机叮的一声通知你咖啡已经煮好了，你要去把咖啡拿出来加点糖或奶什么的，这个拿咖啡的动作我们称之为回调，这个是咖啡机线程完成之后通知你要去

做的动作。

简单来说：

会占用你的时间让你无法去做其它事情的任务叫做同步任务（炒菜要专注否则会糊锅）。

那些不需要占用你的时间的任务叫做异步任务（咖啡机自己会把咖啡煮好，不需要你一直看着它）。

下面代码演示不使用异步的情况：

    class Program
    {
        //创建计时器
        private static readonly Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();

        static void Main(string[] args)
        {
            #region async & await入门一之不使用异步
            //启动计时器
            stopwatch.Start();
            //URL地址
            const string url1 = "http://www.cnblogs.com/";
            const string url2 = "http://www.cnblogs.com/atomy/";
            //异步下载某网站内容，并统计字符的个数。
            var result1 = CountCharacters("url1", url1);
            var result2 = CountCharacters("url2", url2);
            //主要是通过拼接字符串达到耗时操作
            for (var i = ; i < ; i++)
            {
                ExtraOperation(i + );
            }
            //控制台输出
            Console.WriteLine($"{url1} 的字符个数：{result1}");
            Console.WriteLine($"{url2} 的字符个数：{result2}");
            Console.WriteLine($"总耗时{stopwatch.ElapsedMilliseconds}ms。");
            Console.Read();
            #endregion
        }

        /// <summary>
        /// 统计字符个数
        /// </summary>
        /// <param name="id"></param>
        /// <param name="address"></param>
        /// <returns></returns>
        private static int CountCharacters(string name, string address)
        {
            var wc = new WebClient();
            Console.WriteLine($"{name}开始调用，历时{stopwatch.ElapsedMilliseconds}ms，线程id={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}。");

            var result = wc.DownloadString(address);
            Console.WriteLine($"{name}调用完成，历时{stopwatch.ElapsedMilliseconds}ms，线程id={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}。");

            return result.Length;
        }

        /// <summary>
        /// 额外操作
        /// </summary>
        /// <param name="id"></param>
        private static void ExtraOperation(int id)
        {
            //这里是通过拼接字符串进行一些相对耗时的操作
            var s = "";
            for (var i = ; i < ; i++)
            {
                s += i;
            }
            Console.WriteLine($"第{id}次ExtraOperation执行完成，历时：{stopwatch.ElapsedMilliseconds}ms。");
        }
    }

运行结果如下：

下面代码演示使用异步的情况：

    class Program
    {
        //创建计时器
        private static readonly Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();

        static void Main(string[] args)
        {
            #region async & await入门一之使用异步
            //启动计时器
            stopwatch.Start();
            //URL地址
            const string url1 = "http://www.cnblogs.com/";
            const string url2 = "http://www.cnblogs.com/atomy/";
            //异步下载某网站内容，并统计字符的个数。
            Task<int> t1 = CountCharactersAsync("url1", url1);
            Task<int> t2 = CountCharactersAsync("url2", url2);
            //主要是通过拼接字符串达到耗时操作
            for (var i = ; i < ; i++)
            {
                ExtraOperation(i + );
            }
            //控制台输出
            Console.WriteLine($"{url1} 的字符个数：{t1.Result}");
            Console.WriteLine($"{url2} 的字符个数：{t2.Result}");
            Console.WriteLine($"总耗时{stopwatch.ElapsedMilliseconds}ms。");
            Console.Read();
            #endregion
        }

        /// <summary>
        /// 统计字符个数
        /// </summary>
        /// <param name="id"></param>
        /// <param name="address"></param>
        /// <returns></returns>
        private static async Task<int> CountCharactersAsync(string name, string address)
        {
            var wc = new WebClient();
            Console.WriteLine($"{name}开始调用，历时{stopwatch.ElapsedMilliseconds}ms，线程id={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}。");

            var result =await wc.DownloadStringTaskAsync(address);
            Console.WriteLine($"{name}调用完成，历时{stopwatch.ElapsedMilliseconds}ms，线程id={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}。");

            return result.Length;
        }

        /// <summary>
        /// 额外操作
        /// </summary>
        /// <param name="id"></param>
        private static void ExtraOperation(int id)
        {
            //这里是通过拼接字符串进行一些相对耗时的操作
            var s = "";
            for (var i = ; i < ; i++)
            {
                s += i;
            }
            Console.WriteLine($"第{id}次ExtraOperation执行完成，历时：{stopwatch.ElapsedMilliseconds}ms。");
        }
    }

运行结果如下：

三、async & await 结构

async & await结构可分成三部分：

1）调用方法：该方法调用异步方法，然后在异步方法执行其任务的时候继续执行。

2）异步方法：该方法异步执行工作，然后立刻返回到调用方法。

3）await表达式：用于异步方法内部，指出需要异步执行的任务。

四、异步方法

异步方法：在执行完成前立即返回调用方法，在调用方法继续执行的过程中完成任务。

语法分析：

    1）关键字：方法头返回类型前使用async关键字，它是一个上下文关键字。

    2）要求：需有await表达式(可多个)方可进行异步操作，否则视为普通方法进行同步操作。

    3）返回类型：只能返回3种类型（void、Task和Task<T>）。Task和Task<T>标识返回的对象会在将来完成工作，表示调用方法和异步方法可以继续执行。

    4）参数：数量不限，但不能使用out和ref关键字。

    5）命名约定：方法后缀名应以Async结尾。

    6）其它：匿名方法和 Lambda 表达式也可以作为异步对象。

    参考自：

https://www.cnblogs.com/woxihuadabai/p/8042652.html

https://www.cnblogs.com/liqingwen/p/5831951.html