C# async / await 用法以及和Task的关系

在C#5.0中，出现的async和await关键字是用于简化异步编程的强大工具。它们使得编写异步代码更加直观和易于理解。要完全理解async和await，首先需要理解它们与Task的关系。

Task 基础

在C#中，Task是表示一个异步操作的类。它可以封装一个异步操作，比如文件I/O、网络请求等。Task对象可以处于三种状态之一：未开始（Not Started）、正在运行（Running）或已完成（RanToCompletion）。

需要详细了解的可以看上一篇文章 https://blog.csdn.net/pu_yu_hun_jin/article/details/154906054

async 关键字

async关键字用于声明一个方法为异步方法。当一个方法被声明为async时，它会自动返回一个Task或Task对象，其中T是方法的返回类型。这使得你可以在不阻塞调用线程的情况下执行耗时的操作。

例如：

csharp 复制代码

public async Task<int> GetDataAsync()
{
    // 模拟异步操作，比如网络请求
    await Task.Delay(10000); // 异步等待1秒
    return 42; // 返回结果
}

await 关键字

await关键字用于等待一个异步操作的完成。当在异步方法中使用await时，它会暂停当前方法的执行，直到被等待的异步操作完成。当异步操作完成后，控制流会恢复并继续执行后续代码。这允许主线程不被阻塞，从而提升应用程序的响应性和性能。

例如：

csharp 复制代码

public async Task CallAsyncMethod()
{
    int result = await GetDataAsync(); // 等待GetDataAsync完成
    Console.WriteLine(result); // 继续执行
}

async 和 await 的关系和作用

‌1、声明异步方法‌：使用async关键字声明一个方法为异步方法。这允许该方法的返回类型为Task或Task。

2、‌等待异步操作‌：在异步方法内部，使用await关键字等待另一个异步操作完成。这不会阻塞调用线程，允许其他操作继续执行。

3‌、简化异步编程‌：结合使用async和await，可以使得编写和处理异步代码变得更加简单和直观。

示例：完整流程，比如在Winform中

csharp 复制代码

public partial class Form1 : Form
{
    public Form1()
    {
        InitializeComponent();

        Task task = GetDataAsync();
        Console.WriteLine(11111); // 返回结果

    }
    public async Task GetDataAsync()
    {
        // 模拟异步操作，比如网络请求
        await Task.Delay(10000); // 异步等待10秒
        Console.WriteLine(42234); // 返回结果
    }
}

这里会先打印出11111，然后等待10秒会在打印出 42234，并且此期间，可以进行其它操作，比如移动窗口，或者点击其它按钮等，都是不阻塞的。

例子：

csharp 复制代码

namespace 异步编程
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();

            Task task = FunAsync();
            Console.WriteLine("主线程"); // 返回结果

        }
        public async Task FunAsync()
        {
            Console.WriteLine("Before calling GetDataAsync");
            await GetDataAsync(); // 等待异步操作完成，才往下一行执行
            Console.WriteLine("After calling GetDataAsync");
        }

        /// <summary>
        /// 一个耗时操作
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        private Task GetDataAsync()
        {
            Task task1 = new Task(() =>
            {
                Console.WriteLine("开始执行耗时操作");
                Thread.Sleep(10000);
                Console.WriteLine("结束执行耗时操作"); // 返回结果
            });
            task1.Start();
            return task1;
        }
    }
}

运行过程

在这个例子中，当调用GetDataAsync()时，控制流会暂停在await表达式处，直到GetDataAsync()完成；而且Winform页面可以正常移动。一旦完成，控制流会继续执行到await下一行代码。这确保了即使在等待异步操作完成时，主线程也不会被阻塞