如何以及何时使用async和await

为了最快的学习..

理解方法执行流程(用图表):3分钟问题自省(为了学习):1分钟快速浏览语法糖:5分钟分享开发人员的困惑:5分钟问题:快速将正常代码的实际实现更改为异步代码:2分钟下一步何去何从?

理解方法执行流程(用图表):3分钟

在这张图中，只关注#6(没有其他)

在第6步，执行工作耗尽并停止。要继续，它需要getStringTask(一种函数)的结果。因此，它使用await操作符来暂停进程，并将控制权交还给调用者(我们所在的方法)。对getStringTask的实际调用是在#2前面进行的。在#2中，承诺返回一个字符串结果。但是它什么时候会返回结果呢?我们应该(#1:AccessTheWebAsync)再次进行第二次调用吗?谁得到结果，#2(调用语句)还是#6(等待语句)?

AccessTheWebAsync()的外部调用者现在也在等待。调用者等待AccessTheWebAsync，而AccessTheWebAsync正在等待GetStringAsync。有趣的是AccessTheWebAsync在等待之前做了一些工作(#4)，可能是为了节省等待的时间。同样的多任务自由也适用于外部调用者(以及链中的所有调用者)，这是这个“异步”东西的最大优点!你觉得这是同步的，或者是正常的，但事实并非如此。

#2和#6被分开了，所以我们有#4的优势(边等待边工作)。但我们也可以不分裂。因此，#2将是:string urlContents = await client.GetStringAsync("…");这里我们没有看到任何优势，但在链的某个地方，一个函数将被分裂，而其他函数将调用它而不分裂。这取决于你使用链中的哪个函数/类。从一个函数到另一个函数的行为变化是本主题中最令人困惑的部分。

记住，该方法已经返回(#2)，它不能再次返回(没有第二次)。那么，调用者如何知道呢?这都是关于任务!任务返回。等待任务状态(不是方法，不是值)。值将在任务中设置。任务状态将被设置为完成。调用者只监视任务(#6)。所以6#是在哪里/谁得到结果的答案。进一步阅读请点击这里。

为学习而反思问题:1分钟

让我们稍微调整一下这个问题:

如何以及何时使用async和await任务?

因为学习任务自动涵盖了其他两个(并回答了你的问题)。

整个想法非常简单。方法可以返回任何数据类型(double, int, object等)，但在这里我们只是拒绝这一点，并强制返回一个'Task'对象!但我们仍然需要返回的数据(除了void)，对吗?这将在'Task'对象中的标准属性中设置，例如:'Result'属性。

快速浏览语法糖:5分钟

原始的非异步方法

int方法(int arg0, int arg1) ｛ Int result = arg0 + arg1; IO ();//执行一些长时间运行的IO。返回结果; ｝

一个全新的Task-ified方法来调用上面的方法

内部静态任务<int> MethodTask(int arg0, int arg1) ｛ Task<int> Task = new Task<int>(() => Method(arg0, arg1)); task.Start ();// Hot task(已启动的任务)应该总是返回。返回任务; ｝

我们提到await或async了吗?不。调用上面的方法，就可以得到一个可以监视的任务。您已经知道任务返回(或包含)什么。一个整数。

调用Task有点棘手，这是关键字开始出现的时候。如果有一个方法调用原始方法(非异步)，那么我们需要按照下面所示编辑它。让我们调用MethodTask()

内部静态异步任务<int> MethodAsync(int arg0, int arg1) ｛ int result = await HelperMethods。MethodTask (arg0, __arg1); 返回结果; ｝

与上图相同的代码:

我们正在“等待”完成任务。因此使用await(强制语法) 因为使用了await，所以必须使用async(强制语法) 以Async为前缀的MethodAsync(编码标准)

await很容易理解，但其余两个(async, async)可能不是:)。好吧，这对编译器来说应该更有意义。进一步阅读请点击这里

所以有两个部分。

创建“任务”(只有一个任务，它将是一个额外的方法) 创建使用await+async调用任务的语法糖(如果要转换非异步方法，则需要更改现有代码)

记住，我们有一个外部调用AccessTheWebAsync()和调用者也没有幸免…也就是说，它也需要相同的await+async。这个链条还在继续(因此这是一个突破性的变化，可能会影响许多职业)。它也可以被认为是一个非破坏性的更改，因为原始方法仍然在那里等待调用。如果您想进行破坏性更改，则更改它的访问权限(或删除并将其移动到任务中)，然后类将被迫使用task -method。无论如何，在异步调用中，总是在一端有一个任务，而且只有一个。

一切都好，但是有一个开发人员对Task感到惊讶失踪……

分享开发人员的困惑:5分钟

开发人员犯了一个错误，没有实现Task，但它仍然可以工作!试着理解问题和这里提供的公认答案。希望你已经阅读并完全理解。总的来说，我们可能没有看到/实现“Task”，但它在父类/关联类的某个地方实现了。同样，在我们的例子中，调用一个已经构建的MethodAsync()要比自己用Task(MethodTask())实现该方法容易得多。大多数开发人员发现在将代码转换为异步代码时很难理解任务。

提示:尝试寻找一个现有的异步实现(如MethodAsync或ToListAsync)来外包这个困难。所以我们只需要处理Async和await(这很简单，非常类似于正常的代码)

问题:快速将正常代码的实际实现更改为异步操作:2分钟

数据层中显示的代码行开始中断(许多地方)。因为我们从。net framework 4.2中更新了一些代码。*到。net核心。我们必须在1小时内修复整个应用程序!

var myContract = query.Where(c => c.ContractID == _contractID).First();

easypeasy !

我们安装了EntityFramework nuget包，因为它有QueryableExtensions。或者换句话说，它执行异步实现(任务)，所以我们可以在代码中使用简单的Async和等待。 namespace =微软。EntityFrameworkCore

呼叫代码行是这样改变的

var myContract = await query.Where(c => c.ContractID == _contractID).FirstAsync();

方法签名从

GetContract(int contractnumber)

to

async Task<Contract> GetContractAsync(int contractnumber)

调用方法也受到影响:GetContract(123456);GetContractAsync(123456).Result;

等等!结果是什么?好赶上!GetContractAsync只返回一个任务而不是我们想要的值(合约)。一旦操作的结果可用，它就会被存储，并在后续调用result属性时立即返回。我们也可以用类似的'Wait()'来实现超时

TimeSpan ts = TimeSpan. frommilliseconds (150);

如果(!t.Wait (ts)) 控制台。WriteLine("超时间隔已过");

我们在30分钟内把它换遍了所有地方!

但是架构师告诉我们不要仅为此使用EntityFramework库!哦!戏剧!然后我们创建了一个自定义的Task实现。你知道怎么做。还容易!．．还咯咯大笑。

下一步何去何从? 我们可以观看一个关于在ASP中将同步调用转换为异步调用的视频。Net Core，也许这是读了这篇文章后人们会去的方向。或者我解释得够多了吗?；）

2018-09-08 06:29:55

查看这个小提琴https://dotnetfiddle.net/VhZdLU(如果可能的话改进它)，运行一个简单的控制台应用程序，在同一个程序中显示Task, Task. waitall ()， async和await操作符的用法。

这个小提琴应该清楚你的执行周期的概念。

下面是示例代码

using System;
using System.Threading.Tasks;

public class Program
{
    public static void Main()
    {               
        var a = MyMethodAsync(); //Task started for Execution and immediately goes to Line 19 of the code. Cursor will come back as soon as await operator is met       
        Console.WriteLine("Cursor Moved to Next Line Without Waiting for MyMethodAsync() completion");
        Console.WriteLine("Now Waiting for Task to be Finished");       
        Task.WaitAll(a); //Now Waiting      
        Console.WriteLine("Exiting CommandLine");       
    }

    public static async Task MyMethodAsync()
    {
        Task<int> longRunningTask = LongRunningOperation();
        // independent work which doesn't need the result of LongRunningOperationAsync can be done here
        Console.WriteLine("Independent Works of now executes in MyMethodAsync()");
        //and now we call await on the task 
        int result = await longRunningTask;
        //use the result 
        Console.WriteLine("Result of LongRunningOperation() is " + result);
    }

    public static async Task<int> LongRunningOperation() // assume we return an int from this long running operation 
    {
        Console.WriteLine("LongRunningOperation() Started");
        await Task.Delay(2000); // 2 second delay
        Console.WriteLine("LongRunningOperation() Finished after 2 Seconds");
        return 1;
    }   

}

来自输出窗口的跟踪:

2018-01-24 12:45:39

解释

下面是一个高层async/await的快速示例。除此之外，还有很多细节需要考虑。

注意:Task.Delay(1000)模拟工作1秒。我认为最好将此视为等待来自外部资源的响应。由于我们的代码正在等待响应，系统可以将正在运行的任务设置到一边，并在完成后返回到它。同时，它可以在该线程上做一些其他工作。

在下面的例子中，第一个块正是这样做的。它立即启动所有任务(Task。延迟线)，并把它们放到一边。代码将在await一行上暂停，直到1秒的延迟完成，然后才进入下一行。由于b、c、d和e几乎与a同时开始执行(由于缺少await)，因此在本例中它们应该大致同时完成。

在下面的例子中，第二个块正在启动一个任务，并在开始后续任务之前等待它完成(这就是await所做的)。每次迭代需要1秒。await是暂停程序并在继续之前等待结果。这是第一块和第二块的主要区别。

例子

Console.WriteLine(DateTime.Now);

// This block takes 1 second to run because all
// 5 tasks are running simultaneously
{
    var a = Task.Delay(1000);
    var b = Task.Delay(1000);
    var c = Task.Delay(1000);
    var d = Task.Delay(1000);
    var e = Task.Delay(1000);

    await a;
    await b;
    await c;
    await d;
    await e;
}

Console.WriteLine(DateTime.Now);

// This block takes 5 seconds to run because each "await"
// pauses the code until the task finishes
{
    await Task.Delay(1000);
    await Task.Delay(1000);
    await Task.Delay(1000);
    await Task.Delay(1000);
    await Task.Delay(1000);
}
Console.WriteLine(DateTime.Now);

输出:

5/24/2017 2:22:50 PM
5/24/2017 2:22:51 PM (First block took 1 second)
5/24/2017 2:22:56 PM (Second block took 5 seconds)

关于SynchronizationContext的额外信息

注意:这就是我感到有点模糊的地方，所以如果我错了什么，请纠正我，我会更新答案。对它的工作原理有一个基本的了解是很重要的，但只要你从来没有使用过ConfigureAwait(false)，你也可以成为这方面的专家，尽管我认为你可能会失去一些优化的机会。

有一个方面使得异步/等待概念有点难以掌握。事实上，在这个例子中，这一切都发生在同一个线程上(或者至少在SynchronizationContext方面看起来是同一个线程)。默认情况下，await将恢复运行它的原始线程的同步上下文。例如，在ASP中。NET中你有一个HttpContext，当请求进入时它被绑定到一个线程上。此上下文包含特定于原始Http请求的内容，例如原始request对象，其中包含语言、IP地址、报头等内容。如果你在处理过程中切换线程，你可能会在不同的HttpContext中尝试从这个对象中提取信息，这可能是灾难性的。如果您知道您不会将上下文用于任何事情，您可以选择“不关心”它。这基本上允许您的代码在单独的线程上运行，而无需带上下文。

你如何做到这一点?默认情况下，await a;代码实际上做了一个假设，你想要捕获和恢复上下文:

await a; //Same as the line below
await a.ConfigureAwait(true);

如果你想让主代码在没有原始上下文的情况下继续在一个新线程上运行，你只需使用false而不是true，这样它就知道它不需要恢复上下文。

await a.ConfigureAwait(false);

在程序暂停之后，它可能会继续在一个具有不同上下文的完全不同的线程上运行。这就是性能改进的来源——它可以在任何可用的线程上继续运行，而不必恢复它开始时的原始上下文。

这些东西让人困惑吗?地狱耶!你能算出来吗?可能!一旦你掌握了概念，然后转向Stephen Cleary的解释，它往往更适合那些已经对async/await有技术理解的人。

2017-05-26 14:55:26

public static void Main(string[] args)
{
    string result = DownloadContentAsync().Result;
    Console.ReadKey();
}

// You use the async keyword to mark a method for asynchronous operations.
// The "async" modifier simply starts synchronously the current thread. 
// What it does is enable the method to be split into multiple pieces.
// The boundaries of these pieces are marked with the await keyword.
public static async Task<string> DownloadContentAsync()// By convention, the method name ends with "Async
{
    using (HttpClient client = new HttpClient())
    {
        // When you use the await keyword, the compiler generates the code that checks if the asynchronous operation is finished.
        // If it is already finished, the method continues to run synchronously.
        // If not completed, the state machine will connect a continuation method that must be executed WHEN the Task is completed.


        // Http request example. 
        // (In this example I can set the milliseconds after "sleep=")
        String result = await client.GetStringAsync("http://httpstat.us/200?sleep=1000");

        Console.WriteLine(result);

        // After completing the result response, the state machine will continue to synchronously execute the other processes.


        return result;
    }
}

2018-02-21 21:45:06