.NET async await 关键字最简单例子

本文详细介绍了C#5.0中即将引入的async和await关键字的使用方法,包括它们的基本语法和注意事项。通过一个简单的示例,展示了如何在函数中使用这些关键字进行异步操作,并讨论了await关键字的潜在风险。

C# 5.0 即将迎来async和await关键字,事实上现在已经可以体验使用了,下载 Microsoft Visual Studio Async CTP 后安装,即可在VS2010中体验这两个关键字的乐趣。(Microsoft Visual Studio Async CTP 可能和一些VS的补丁有冲突,详细下载安装情况,请查看http://www.cnblogs.com/jeekun/archive/2011/09/28/2193950.html


现在我们把注意力回到这两个关键字的使用上来,大家一定知道这两个关键字是用来进行异步操作的,其实,这两个关键字没有什么奥秘可言,

async必须加在函数声明处,如果不加async关键字,函数内部不能使用await关键字,仅仅如此

await只能用来等待一个Task或者Task<T>进行异步执行返回,仅仅如此


关于Task这个类的使用和详细情况,请查阅.NET 4.0并行编程,在此简单的认为Task就是一个线程。


现在网上的例子,千篇一律都是操作WebClient下载图片之类的,这种例子实在无法让我们满足,怎么在自己的代码里面使用这两个关键字呢?下面就是最简单的例子

    class Program
    {
        private static async void Test()
        {
            Task<int> t = new Task<int>(() => { Thread.Sleep(3000); return 1; });
            t.Start();
            int tr = await t;
            Console.WriteLine(tr);
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            Test();
            Console.WriteLine("Main");
            Console.ReadKey();
        }
    }

Test函数就用最简单的方法使用了这两个关键字,执行这段代码,首先输出“Main”,然后3秒钟后会输出“1”。


一些后话:

1,在使用await时,要千万小心,其实可以把这个关键字看做yield的另一个表现形式,也就是说,这个关键字会导致函数的中途结束,比如你在Main函数中如果使用了这个关键字,那恭喜你,await之后的代码都运行不到程序就结束了,因为函数已经临时返回了。


2,await对应的Task必须先Start,其实可以把Task看做一个多线程,多线程都没有Start,await当然也不会得到结果,await之后的代码自然都不会有机会调用到。

<think>嗯,用户让我介绍一下C#中的asyncawait功能。好的,首先我得回忆一下自己的知识,确保信息准确。asyncawait是处理异步编程关键字,对吧?它们让异步代码看起来像同步的,简化了编写和维护的难度。不过,我需要详细分解一下。 首先,应该从基本概念开始。用户可能对异步编程不太熟悉,所以需要解释为什么需要异步操作,比如避免阻塞主线程,提高响应性,特别是在UI应用或处理I/O密集型任务时。然后,引入asyncawait的出现解决了传统异步模式(如Begin/End或事件)的复杂性。 接下来,要解释asyncawait的语法。async修饰符用于方法,表示该方法包含异步操作。await关键字用于等待一个返回Task或Task<T>的异步方法完成。需要强调async方法返回类型通常是Task、Task<T>或void,但最好避免void,除非是事件处理程序。 然后,可能要给个简单的例子。比如,一个异步方法下载网页内容,使用HttpClient。展示如何用asyncawait让代码结构清晰,而不用回调地狱。用户可能对代码示例感兴趣,所以确保例子正确,语法无误。 还要提到状态机的生成。当编译器遇到asyncawait时,会将方法转换为状态机,处理挂起和恢复。这部分可能比较底层,但用户可能想了解背后的机制,说明编译器如何管理上下文,比如在UI线程上恢复执行。 异常处理也是重点。在异步方法中,异常会被捕获并存储在Task中,直到await时才会抛出。需要提醒用户在调用异步方法时处理异常,可能用try-catch块包裹await语句。 另外,同步上下文的问题。比如在UI应用中,await之后代码默认回到原上下文,比如UI线程,这对更新UI控件很重要。但有些情况下可能需要禁用这个行为,使用ConfigureAwait(false)来提高性能,尤其是在库代码中。 还要讨论常见的误区,比如在异步方法中阻塞调用(使用.Result或.Wait())导致的死锁。解释为什么应该避免这样做,而是始终使用await来异步等待。 可能用户会问到与多线程的区别。需要澄清异步并不一定意味着多线程,I/O操作通常不占用线程,而CPU密集型任务可能需要用Task.Run来转移到线程池。 最后,总结最佳实践,比如避免async void,正确处理异常,合理使用ConfigureAwait等。可能还要提及一些高级主题,如ValueTask、IAsyncEnumerable,或者取消令牌(CancellationToken),但根据用户的层次决定是否深入。 检查是否有遗漏点,比如异步流、在ASP.NET中的注意事项,或者性能方面的考量。确保覆盖主要使用场景和常见问题,让用户能够正确理解并应用asyncawait。</think>以下是对C#中`async/await`功能的逐步解读: --- ### **1. 核心目标** `async/await`的**核心是简化异步编程**,通过编写类似同步代码的结构实现非阻塞操作,尤其适用于I/O密集型任务(如文件读写、网络请求)和需要保持UI响应性的场景。 --- ### **2. 基本语法规则** - **`async`修饰符** 声明方法为异步方法,必须与`await`配合使用: ```csharp public async Task<int> DownloadAsync() { ... } ``` - **`await`关键字** 挂起当前方法,将控制权交回调用方,直到异步操作完成。**被等待的对象必须是`Task`或`Task<T>`**: ```csharp string result = await httpClient.GetStringAsync("https://example.com"); ``` --- ### **3. 底层原理** - **状态机转换** 编译器将`async`方法转换为一个**状态机类**,自动处理以下逻辑: - 挂起时保存上下文(如局部变量) - 异步操作完成后恢复执行 - 异常传播 - **线程模型** - **默认恢复原始上下文**(如UI线程),通过`SynchronizationContext`实现 - 可通过`ConfigureAwait(false)`禁用上下文捕获,提升性能: ```csharp await Task.Delay(1000).ConfigureAwait(false); ``` --- ### **4. 错误处理** - **异常捕获** 异步方法中的异常会被包装到`Task`中,通过`await`重新抛出: ```csharp try { await SomeAsyncOperation(); } catch (Exception ex) { // 处理异常 } ``` - **AggregateException** 直接访问`Task.Result`或调用`Task.Wait()`可能触发`AggregateException`,需谨慎使用。 --- ### **5. 典型应用场景** - **HTTP请求** ```csharp public async Task<string> FetchDataAsync() { using var client = new HttpClient(); return await client.GetStringAsync("https://api.example.com/data"); } ``` - **文件I/O** ```csharp public async Task WriteToFileAsync(string path, string content) { await File.WriteAllTextAsync(path, content); } ``` - **并行任务** ```csharp Task<int> task1 = GetDataAsync(); Task<string> task2 = ProcessDataAsync(); await Task.WhenAll(task1, task2); // 等待所有任务完成 ``` --- ### **6. 性能优化技巧** - **避免async void** 除事件处理程序外,始终返回`Task`或`Task<T>`,否则无法捕获异常。 - **ValueTask替代Task** 对高频调用的简单异步操作,使用`ValueTask`减少堆分配: ```csharp public async ValueTask<int> CalculateAsync() { ... } ``` - **取消操作支持** 通过`CancellationToken`实现可控取消: ```csharp public async Task LongOperationAsync(CancellationToken token) { await Task.Delay(5000, token); } ``` --- ### **7. 常见误区** - **阻塞异步代码** ❌错误做法: ```csharp var result = SomeAsyncMethod().Result; // 可能导致死锁 ``` ✅正确做法: ```csharp var result = await SomeAsyncMethod(); ``` - **过度并行化** 避免无限制创建任务,合理使用`SemaphoreSlim`控制并发量。 --- ### **总结** `async/await`通过隐藏复杂的回调逻辑,让开发者用同步代码风格编写异步程序。其核心优势在于: - 代码可读性高 - 异常处理直观 - 高效利用线程资源 正确使用时需注意线程上下文、错误处理和资源释放,结合性能优化技巧可构建高效可靠的异步应用。
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