async 的三大返回类型

本文介绍了C#中异步方法的返回类型,包括Task<TResult>用于返回特定结果,Task仅关注执行状态,以及void常用于事件处理程序。建议优先使用Task<TResult>和Task。async关键字结合await表达式用于处理异步操作,Result属性的使用可能会导致阻塞,应谨慎使用。

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一、返回类型 - Task<TResult> 

  【记住】当你添加 async 关键字后,需要返回一个将用于后续操作的对象,请使用 Task<TResult>。

    Task<TResult> 返回类型可用于 async 方法,其中包含指定类型 TResult

  在下面的示例中,GetDateTimeAsync 异步方法包含一个返回当前时间的 return 语句。 因此,方法声明必须指定 Task<DateTime>

        async Task<DateTime> GetDateTimeAsync()
        {
            //Task.FromResult 是一个占位符,类型为 DateTime
            return await Task.FromResult(DateTime.Now);
        }

  

  调用 GetDateTimeAsync 方法:

        async Task CallAsync()
        {
            //在另一个异步方法的调用方式
            DateTime now = await GetDateTimeAsync();
        }

  当 GetDateTimeAsync 从 await 表达式中调用时,await 表达式将检索存储在由 GetDateTimeAsync 返回的 task 中的 DateTime 类型值。 

        async Task CallAsync()
        {
            //在另一个异步方法的调用方式
            //DateTime now = await GetDateTimeAsync();

            //换种方式调用
            Task<DateTime> t = GetDateTimeAsync();
            DateTime now = await t;
        }

  通过 CallAsync 方法对 GetDateTimeAsync 方法的调用,对非立即等待的方法 GetDateTimeAsync 的调用返回 Task<DateTime>。 该任务指派给示例中的 DateTime 的 Task 变量。 因为 DateTime 的 Task 变量是 Task<DateTime>,也就是说这里的 TResult 就是 DateTime 类型。 在这种情况下,TResult 表示日期类型。 当 await 应用于 Task<DateTime>,await 表达式的计算结果为 Task<DateTime> 的 DateTime 类型的内容。同时,该值会分配给 now 变量。

  这次我演示不同的变量,你可以自己对比下结果是否相同:

        async Task CallAsync()
        {
            //在另一个异步方法的调用方式
            DateTime now = await GetDateTimeAsync();

            //换种方式调用
            Task<DateTime> t = GetDateTimeAsync();
            DateTime now2 = await t;
        
       //输出的结果对比
            Console.WriteLine($"now: {now}");
            Console.WriteLine($"now2: {now2}");
            Console.WriteLine($"t.Result: {t.Result}");
        }

  

  我这边可以给出的答案就是:结果是一样的。

  【注意】主要有两种方式获取结果值,一个是使用 Result 属性,一个是使用 await。他们的区别在于:如果你使用的是 Result,它带有阻塞性。即在任务完成之前进行访问读取它,当前处于活动状态的线程都会出现阻塞的情形,一直到结果值可用。所以,在绝大多数情况下,除非你有绝对的理由告诉自己,否则都应该使用 await,而不是属性 Result 来读取结果值。

二、返回类型 - Task

  【记住】你如果只是想知道执行的状态,而不需要一个具体的返回结果时,请使用 Task。

通常没用返回值的异步方法应该使用Task返回值  await Task.CompletedTask。

  一个返回类型为 Task 类型的异步方法,它的具体实现不应该包含 return 语句,或者说是一个 return void 的语句。这个 Task 类型是不包含属性 Result 的。跟 Task<TResult> 调用一样,调用方法直接使用 await 挂起并等待异步方法的执行完毕。

  请看示例:

        async Task DelayAsync()
        {
            //Task.Delay 是一个占位符,用于假设方法正处于工作状态。
            await Task.Delay(100);

            Console.WriteLine("OK!");
        }

  

  通过使用 await 语句而不是 await 表达式来调用和等待 DelayAsync 方法,类似于返回 void 的方法的调用语句。 await 运算符的应用程序在这种情况下不生成值。

  请看调用 DelayAsync 的示例。

            //调用和等待方法在同一声明中
            await DelayAsync();

  现在,我用将调用和等待的方法进行分离:

            //分离
            Task delayTask = DelayAsync();

            await delayTask;        

三、返回类型 - void

  【记住】如果在触发后,你懒得管,请使用 void。如事件处理程序(主要用途)。

  void 返回类型主要用在事件处理程序中,一种称为“fire and forget”(触发并忘记)的活动的方法。除了它之外,我们都应该尽可能是用 Task,作为我们异步方法的返回值。

  返回 void,意味着不能 await 该异步方法,即可能出现线程阻塞,并且也无法获取 exception,抛出的异常,通常这些异常会导致我们的程序失败,如果你使用的是 Task 和 Task<Result>,catch 到的异常会包装在属性里面,调用方法就可以从中获取异常信息,并选择正确的处理方式。

  现在,异常也可以使用 await 了,请移步到这里 《回眸 C# 的前世今生 - 见证 C# 6.0 的新语法特性》。

  void 返回值示例:

        private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //启动进程并等待完成
            await Task.Delay(100);
        }

小结

  • 当你添加 async 关键字后,需要返回一个将用于后续操作的对象,请使用 Task<TResult>;

  • 你如果只是想知道执行的状态,而不需要知道具体的返回结果时,请使用 Task;

  • 如果在触发后,你懒得管,请使用 void。

  • 请尽量优先使用 Task<TResult> 和 Task 作为异步方法的返回类型。
  • 你如果只是想知道执行的状态,而不需要一个具体的返回结果时,请使用 Task;通常没用返回值的异步方法应该使用Task返回值  await Task.CompletedTask。

<think>好的,我现在需要解决用户关于TypeScript中async函数返回空值或undefined的问题。用户提到在TypeScript中使用async函数时遇到了返回空值或未定义的情况,想知道原因及解决方法。首先,我得回忆一下async函数的基本工作原理。 Async函数在JavaScript/TypeScript中会自动返回一个Promise对象。如果函数体内有return语句,Promise会被解析为返回的值;如果没有return,则默认返回undefined,所以Promise会解析为undefined。这可能是一个原因。例如,如果用户忘记在async函数中添加return语句,或者return的值被错误处理,就会导致返回的Promise解析为undefined。 接下来,可能需要考虑异步操作的执行顺序。比如,如果在async函数中没有正确使用await,导致函数在异步操作完成前就返回了。例如,用户可能在调用另一个异步函数时没有使用await,导致后续代码在异步操作未完成时执行,从而返回了不正确的结果。 另外,错误处理也是一个可能的因素。如果async函数中的某个异步操作抛出错误,但没有被catch捕获,可能导致整个函数返回被拒绝的Promise,而用户可能在调用时没有正确处理这个情况,从而得到undefined。 然后,我需要考虑TypeScript的类型系统是否影响了结果。例如,如果函数的返回类型被错误地标注为void或any,而实际上应该返回Promise<T>,可能会导致类型检查不通过或者返回值不符合预期。 接下来,我需要整理这些可能的原因,并逐一给出解决方法。比如,确保函数内有正确的return语句,正确使用await来等待异步操作完成,添加try/catch块处理错误,以及检查TypeScript的类型注解是否正确。 最后,可能需要提供一些示例代码,说明正确的写法是怎样的,以及常见的错误案例,帮助用户对照自己的代码进行排查。同时,提醒用户在使用async函数时要注意Promise的处理,尤其是在调用链中是否正确地使用了await或.then()来获取最终结果。</think>在 TypeScript 中,async 函数返回空值(null/undefined)的常见原因及解决方法如下: ### 一、根本原因 async 函数始终返回 Promise 对象: $$ \text{async function} \Rightarrow \text{Promise<T>} $$ 当未显式返回有效值时,默认返回 `Promise<void>`(等效于 `undefined` 的 Promise)[^1] ### 二、常见场景与解决方案 #### 1. 未正确等待异步操作 **错误示例**: ```typescript async function fetchData() { let result; fetch('api').then(res => result = res); // 未等待异步操作 return result; // 立即返回 undefined } ``` **解决方案**: ```typescript async function fetchData() { const result = await fetch('api'); // 添加 await return result; } ``` #### 2. 忘记 return 语句 **错误示例**: ```typescript async function process() { await someAsyncTask(); // 没有 return } // 调用时会得到 Promise<undefined> ``` **解决方案**: ```typescript async function process() { const result = await someAsyncTask(); return result; // 显式返回结果 } ``` #### 3. 回调函数中的返回值丢失 **错误示例**: ```typescript async function wrongCallback() { [1,2,3].forEach(async (num) => { await someTask(num); return num; // 这里的 return 不会传递到外层 }); } ``` **解决方案**: ```typescript async function correctCallback() { return Promise.all([1,2,3].map(async (num) => { await someTask(num); return num; })); } ``` #### 4. 类型注解错误 **错误示例**: ```typescript async function getValue(): number { // 错误类型声明 return 42; } ``` **正确写法**: ```typescript async function getValue(): Promise<number> { return 42; } ``` ### 三、调试建议 1. 使用类型检查: ```typescript const result = await fetchData(); console.log(result?.toString()); // 可选链操作符避免 undefined ``` 2. 添加错误处理: ```typescript async function safeFetch() { try { return await fetch('api'); } catch (error) { console.error('Fetch failed:', error); return null; // 显式返回 null } } ``` 3. 使用 void 类型明确标识: ```typescript async function logMessage(): Promise<void> { await writeToLog('message'); // 不需要 return } ``` ### 四、最佳实践 1. 始终为 async 函数添加明确的返回类型: $$ \text{async function}: Promise<T> $$ 2. 使用 `Promise.all` 处理并行异步操作: $$ \text{await Promise.all([task1, task2])} $$ 3. 避免嵌套 async 回调,优先使用 `map + Promise.all` 模式[^2]
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