.NET異步編程初識async與await

這是兩個關鍵字，用于異步編程。我們傳統的異步編程方式一般是Thread、ThreadPool、BeginXXX、EndXXX等等。把調用、回調分開來，代碼的邏輯是有跳躍的，于是會導致思路不是很清晰的問題，在.NET 4.5中，新推出的async、await關鍵字，可以幫助我們像寫同步方法一樣去寫異步方法（保證代碼的整齊清晰）。

　　先來看個傳統同步方法例子：

 1         static void Main(string[] args) 2         { 3             // 同步方式 4             Console.WriteLine("同步方式測試開始！"); 5             SyncMethod(0); 6             Console.WriteLine("同步方式結束！"); 7             Console.ReadKey(); 8         } 9 10         // 同步操作11         PRivate static void SyncMethod(int input)12         {13             Console.WriteLine("進入同步操作！");14             var result = SyancWork(input);15             Console.WriteLine("最終結果{0}", result);16             Console.WriteLine("退出同步操作！");17         }18 19         // 模擬耗時操作（同步方法）

20         private static int SyancWork(int val)21         {22             for (int i = 0; i < 5; ++i)23             {24                 Console.WriteLine("耗時操作{0}", i);25                 Thread.Sleep(100);26                 val++;27             }28             return val;29         }

　　可以從右圖中看到執行結果，是非常典型的同步執行方法。

　　async關鍵字能用在方法、lambda表達式的聲明部分，用來標示此方法可能包含await關鍵字，只有擁有async才能在其內部使用await關鍵字。異步方法可以具有Task、Task<>或void的返回類型；await關鍵字則是用于返回值是“可等待”類型(awaitable)的方法或lambda表達式內，“awaitable”可以是任何類型（常見的有Task、Task<>），它必須公開一個GetAwaiter()方法并且返回有效的”awaiter”。更詳細的信息可以參考“關于Async與Await的FAQ”，里面介紹了這些概念與注意事項。

　　當一個async方法，且內部包含await關鍵字，它就會在編譯的時候成為一個異步方法，如果沒有await關鍵字，則它將只會被當成一個同步方法來執行。如果對其內部實現感興趣可以參考“異步性能：了解 Async 和 Await 的成本”一文，相信對深入了解這種機制還是有所幫助的。

　　現在我們嘗試使用新出的異步關鍵字async、await來改造成異步調用：

        {            // 異步方式            Console.WriteLine("/n異步方式測試開始！");            AsyncMethod(0);            Console.WriteLine("異步方式結束！");            Console.ReadKey();         }          // 異步操作        private static async void AsyncMethod(int input)        {            Console.WriteLine("進入異步操作！");            var result = await AsyncWork(input);            Console.WriteLine("最終結果{0}", result);            Console.WriteLine("退出異步操作！");        }        // 模擬耗時操作（異步方法）

        private static async Task<int> AsyncWork(int val)        {            for (int i = 0; i < 5; ++i)            {                Console.WriteLine("耗時操作{0}", i);                await Task.Delay(100);                val++;            }            return val;        }

　　先來看結果吧，我們發現耗時操作已經是異步進行了。整體流程大概是先由Main函數異步調用AsyncMethod，并不等待AsyncMethod完成，繼續往下執行。而AsyncMethod方式在被調用后，在分配到時間片時開始啟動，執行函數體內容，并由于await AsyncWork語句而繼續異步調用AsyncWork，但由于await關鍵字，將在此等待AsyncWork完成后，再繼續往下執行。那么，AyncWork也一樣的，被調用后，在分配到時間片時開始啟動，執行耗時操作。

　　可以看到，使用了新的關鍵字后，同步與異步編程的語法差別進一步減少。隨著.NET 4.5的推出，許多新類庫和既有類庫都支持這種新型的異步語法（比如HttpClient、HttpServer、MemoryStream...），它們以類似ReadAsync、WriteAsync、SendAsync等分開方法來提供具有async聲明，且返回類型為Task、Task<>的異步工作方式。

　　補充：

　　剛才有朋友提到await Task.Delay(100)這條語句，這是為了讓AsyncWork成為異步方法才加的，如果你要進行的操作不支持await修飾怎么辦，其實很簡單，使用Task.Factory.StartNew()就行了，舉例：

 1         // 異步操作 2         private static async void AsyncMethod(int input) 3         { 4             Console.WriteLine("進入異步操作！"); 5             var result = await Task.Factory.StartNew((Func<object, int>)SyncWork2, input); 6             Console.WriteLine("最終結果{0}", result); 7             Console.WriteLine("退出異步操作！"); 8         } 9 10         // 模擬耗時操作（同步方法）11         private static int SyncWork2(object input)12         {13             int val = (int)input;14             for (int i = 0; i < 5; ++i)15             {16                 Console.WriteLine("耗時操作{0}", i);17                 Thread.Sleep(100);18                 val++;19             }20             return val;21         }

　　這樣，我們的SyncWork2實際上卻是異步執行的，所得結果與前面的異步方法一致，只是這樣一來輸入參數只能是object類型，需要進行類型轉化。另外，除了StartNew，我們還可以新建一個Task，然后調用Run，以完成同樣效果。