C#异步详解

Dear 丶 2024-04-23 20:17 10阅读 0赞

异步编程是指在程序执行过程中，不需要等待某个操作完成，就可以继续执行后续的代码。比如我们开发了一个web页面中有一个上传文件功能，我们上传文件时使用异步操作，就不用等待文件的上传时间，可以先在网页上进行其他操作。但是如果我们的需求是等待上传文件完成之后才能进行下一步操作，比如我在boss上上传简历，然后根据附件简历生成在线简历，然后我在对在线简历进行优化，这时候就需要加一个await等待这个异步完成。

下面使用代码来举一个例子

创建一个 100000000个a 的超长字符串，然后把这个字符串写进d盘的文本里面

public static async Task Main(string[] args)
    {
        string str = new string('a', 100000000);
        await File.WriteAllTextAsync("d:/1.txt", str);//加了await的异步写入
        File.WriteAllTextAsync("d:/2.txt", str);//异步写入
        File.WriteAllText("d:/3.txt", str);
    }

打个断点 ，一步一步来执行

![59903ee61a0a499182faadb511280cc6.png][]

执行完第一行写入到d盘的1.txt时 ，d盘已经有了一个记事本，有很多的a，因为这句代码加了await，这里会等它执行完再到下一步。

![e42137862b404724a8bc369cea4fe1d5.png][]

接着往下走，执行到最后一行代码时，虽然D盘也有2.txt了，但是由于我没有加await，此时并没有等第三句代码执行完。所以这个断点往下走时我们会发现并不会像上面一样等很久，因为异步方法会立刻返回到调用者，因此也叫（非阻塞方法）  
![b50d1e2782b94561bde38bbc5507c076.png][]

可以看到记事本中有很多的a，但是很显然没有 100000000个，很显然是写到一半被我的断点停住了。

![40ca681fcba54c09ba2f5726a9d14050.png][]

把断点继续，此时最后两句代码一起在执行，分别往2.txt和3.txt写入。

在上面的方法中加入打印线程，看一下执行过程线程的变化

string str = new string('a', 100000000);
    
    Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    
    await File.WriteAllTextAsync("d:/1.txt", str);//加了await的异步写入
    Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    
    File.WriteAllTextAsync("d:/2.txt", str);//异步写入
    Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    
    File.WriteAllText("d:/3.txt", str);
    Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

![f136f7cb9e2e4a70ac2e93700a39a05c.png][]

打印结果显示，加了await的异步方法执行完后线程发生了变化 ，因为原有线程遇见await会被解放，用于执行异步任务的线程会在任务完成后返回到await处接替原有线程继续执行任务

再举一个例子，我们自己创建一个异步方法

public static  async Task MethodAsync()
    {  
        await Task.Run(() =>
        {  
            for (int i = 0; i < 1000; i++)
            {  
                Console.WriteLine(" MethodAsync   "+i);  
            }  
                Console.WriteLine("异步线程=====>"+Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        });  
    }

再创建一个普通方法

public static void Method()
        {  
            for (int i = 0; i < 1000; i++)
            {  
                Console.WriteLine(" Method    " +i);  
            }  
                Console.WriteLine("普通方法线程=====>"+Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        }

在main方法中使用await调用异步方法

public static async Task Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("线程main =====>"+Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            await MethodAsync();
            Console.WriteLine("线程main=====>"+Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            Method();
            Console.WriteLine("线程main=====>"+Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        }

把方法停在普通方法前

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控制台输出👇

![57e14d62ad3f46a39c01b0c303200e98.png][]![26c60a52610548edbfb57f1efb22665f.png][]

因为加了await，所以等待异步方法for循环完成，从控制台输出结果看出，main方法一开始的线程是1，在执行异步方法时线程是3，执行完异步方法后回到main方法，打印线程还是3，因此上面提到的

> 原有线程遇见await会被解放，用于执行异步任务的线程会在任务完成后返回到await处接替原有线程继续执行任务

这句话成立。

那我们再试试不加await的

![398f14ee8e3f477791276364d367c7b0.png][]

还是一样停在刚刚的断点处，可是此时的两次主线程打印都是1，异步方法还没开始打印

![494c1419860a4430b2afac5d05bbccec.png][]

继续往下走，在控制台中发现，异步方法中新开了一个线程3，和普通方法交叉打印，最后打印主方法的线程也是原来的线程。

![fe6475ad65d7402b9f5199d2381d7fb0.png][]

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说完await，我们再来看看async

用`async`来修饰一个方法，表明这个方法是异步的，声明的方法的返回类型必须为：`void`或`Task`或`Task<TResult>`。方法内部必须含有`await`修饰的方法，如果方法内部没有`await`关键字修饰的表达式，哪怕函数被`async`修饰也只能算作同步方法，执行的时候也是同步执行的。

因此await和async是形影不离的，如下创建两个方法

Task<string> ReadAsync()
        {
            return File.ReadAllTextAsync(@"D:\1.txt");
        }
    
        async Task<string> ReadAsync2()
        {
            return await File.ReadAllTextAsync(@"D:\1.txt");
        }

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