async/await 是 C# 中用于编写异步代码的语法糖，它基于 Task 和 Task<T> 实现，让异步代码看起来更像同步代码，提高了可读性和可维护性。
实例讲解
我们将采用控制台应用程序进行演示。
假设我们分别使用了两种方法，即Method 1和Method 2，这两种方法不相互依赖，而Method 1需要很长时间才能完成它的任务。在同步编程中，它将执行第一个Method 1，并等待该方法的完成，然后执行Method 2。
第一个例子
在这个例子中，我们将采取两个不相互依赖的方法。
cs
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Method1();
Method2();
Console.ReadKey();
}
public static async Task Method1()
{
await Task.Run(() =>
{
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
Console.WriteLine(" Method 1");
}
});
}
public static void Method2()
{
for (int i = 0; i < 25; i++)
{
Console.WriteLine(" Method 2");
}
}
}在上面给出的代码中，Method 1和Method 2不相互依赖，我们是从主方法调用的。
在这里，我们可以清楚地看到，方法1和方法2并不是在等待对方完成。
典型输出
主线程 ID: 1
进入 Method1 - 线程 ID: 1
Task.Run 内部 - 线程 ID: 4 // 线程池线程
进入 Method2 - 线程 ID: 1 // 主线程继续执行
Method 2
Method 2
Method 1 // 两个线程的输出交错
Method 2
Method 1
...第二个例子
如果任何第三个方法(如Method 3)都依赖于Method 1，那么它将在Wait关键字的帮助下等待Method 1的完成。我们将创建一个新的方法，作为CallMethod，在这个方法中，我们将调用我们的所有方法，分别为Method 1、Method 2和Method 3。
cs
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
callMethod();
Console.ReadKey();
}
public static async void callMethod()
{
Task<int> task = Method1();
Method2();
int count = await task;
Method3(count);
}
public static async Task<int> Method1()
{
int count = 0;
await Task.Run(() =>
{
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
Console.WriteLine(" Method 1");
count += 1;
}
});
return count;
}
public static void Method2()
{
for (int i = 0; i < 25; i++)
{
Console.WriteLine(" Method 2");
}
}
public static void Method3(int count)
{
Console.WriteLine("Total count is " + count);
}
}在上面给出的代码中，Method 3需要一个参数，即Method 1的返回类型。在这里，await关键字对于等待Method 1任务的完成起着至关重要的作用。
典型输出
callMethod 线程: 1
进入 Method1 线程: 1
Task.Run 线程: 4 // 线程池线程执行循环
启动 Method2 线程: 1 // 主线程继续执行 Method2
Method 2
Method 1 // 两个线程的输出交错
Method 2
Method 1
...
等待结果的线程: 1
Method1 返回结果线程: 4
调用 Method3 线程: 1
Total count is 100什么时候开始异步？
当被调用方法内部遇到第一个 await 时。如果方法内部没有await那么当前方法会同步执行。
假设你要开发一个桌面应用，点击按钮后下载文件并显示进度条。以下是关键代码：
cs
private async void DownloadButton_Click(object sender, EventArgs e)
{
// 1. 点击按钮，代码在 UI 线程执行
progressBar.Value = 0;
statusLabel.Text = "开始下载...";
downloadButton.Enabled = false;
try
{
// 2. 调用异步方法，注意这里有 await！
await DownloadFileAsync("https://example.com/file.zip",
new Progress<int>(percent => {
// 5. 更新进度条的代码在 UI 线程执行
progressBar.Value = percent;
statusLabel.Text = $"下载中: {percent}%";
}));
statusLabel.Text = "下载完成!";
}
catch (Exception ex)
{
statusLabel.Text = $"错误: {ex.Message}";
}
finally
{
downloadButton.Enabled = true;
}
}
private async Task DownloadFileAsync(string url, IProgress<int> progress)
{
using var client = new HttpClient();
// 3. 发起 HTTP 请求，这里是异步操作
using var response = await client.GetAsync(url, HttpCompletionOption.ResponseHeadersRead);
response.EnsureSuccessStatusCode();
var totalBytes = response.Content.Headers.ContentLength;
using var contentStream = await response.Content.ReadAsStreamAsync();
// 创建本地文件流
using var fileStream = new FileStream("downloaded_file.zip", FileMode.Create);
var buffer = new byte[8192];
var bytesRead = 0;
var totalBytesRead = 0L;
// 4. 循环读取数据并写入文件，整个过程异步执行
while ((bytesRead = await contentStream.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length)) > 0)
{
await fileStream.WriteAsync(buffer, 0, bytesRead);
totalBytesRead += bytesRead;
// 计算进度并报告
if (totalBytes.HasValue && progress != null)
{
var percent = (int)(100 * totalBytesRead / totalBytes.Value);
progress.Report(percent);
}
}
}执行流程详解
1. 初始状态
- 用户点击按钮，
DownloadButton_Click在 UI 线程 执行。 - UI 更新（进度条归零、按钮禁用）。
2. 遇到 await 关键字
await DownloadFileAsync(...); // 关键点！- 异步执行开始 ：
DownloadFileAsync方法被调用，但遇到第一个await时（如client.GetAsync）：- 释放当前线程（即 UI 线程），允许 UI 继续响应（如拖动窗口、点击其他按钮）。
- 返回一个未完成的
Task给调用者。
3. 后台执行异步操作
- 网络请求 ：
HttpClient.GetAsync在 线程池线程 中执行（但无需手动管理线程）。 - 文件写入 ：
fileStream.WriteAsync和contentStream.ReadAsync同样在 线程池线程 中执行。
4. 进度更新如何回到 UI 线程？
progress.Report(percent); // 在下载方法中调用- 自动上下文恢复 ：
Progress<T>的回调函数会自动在 UI 线程 执行（因为DownloadButton_Click最初在 UI 线程启动）。 - 无需手动同步 ：这是
async/await的魔法之一！
5. 异步操作完成
-
当所有
await操作完成后，DownloadButton_Click从上次暂停的位置继续执行：csharp
statusLabel.Text = "下载完成!"; // 回到 UI 线程执行
流程图：线程切换过程
用户点击按钮
↓
UI 线程执行 DownloadButton_Click()
↓
调用 DownloadFileAsync()
↓
遇到第一个 await (client.GetAsync)
├─ 释放 UI 线程，允许 UI 继续响应
└─ 在后台线程执行网络请求
↓
网络请求完成
↓
继续执行 DownloadFileAsync()
↓
循环读取文件数据 (ReadAsync/WriteAsync)
└─ 每次循环都在后台线程执行，不阻塞 UI
↓
进度更新 (progress.Report)
└─ 自动在 UI 线程执行回调
↓
所有 await 完成
↓
UI 线程继续执行 DownloadButton_Click() 的剩余代码