C# 中的Async 和 Await 的用法詳解

眾所周知C 提供Async和Await關鍵字來實現非同步編程。在本文中，我們將共同探討並介紹什麼是Async 和 Await，以及如何在C 中使用Async 和 Await。同樣本文的內容也大多是翻譯的，只不過加上了自己的理解進行了相關知識點的補充，如果你認為自己的英文水平還不錯，大可直接跳轉到文章 ...

眾所周知C#提供Async和Await關鍵字來實現非同步編程。在本文中，我們將共同探討並介紹什麼是Async 和 Await，以及如何在C#中使用Async 和 Await。
同樣本文的內容也大多是翻譯的，只不過加上了自己的理解進行了相關知識點的補充，如果你認為自己的英文水平還不錯，大可直接跳轉到文章末尾查看原文鏈接進行閱讀。

作者：依樂祝
原文鏈接：https://www.cnblogs.com/yilezhu/p/10555849.html

寫在前面

自從C# 5.0時代引入async和await關鍵字後，非同步編程就變得流行起來。尤其在現在的.NET Core時代，如果你的代碼中沒有出現async或者await關鍵字，都會讓人感覺到很奇怪。

想象一下當我們在處理UI和按鈕單擊時，我們需要運行一個長時間運行的方法，比如讀取一個大文件或其他需要很長時間的任務，在這種情況下，整個應用程式必須等待這個長時間運行的任務完成才算完成整個任務。

換句話說，如果同步應用程式中的任何進程被阻塞，則整個應用程式將被阻塞，我們的應用程式將停止響應，直到整個任務完成。

在這種情況下，非同步編程將非常有用。通過使用非同步編程，應用程式可以繼續進行不依賴於整個任務完成的其他工作。

在Async 和 await關鍵字的幫助下，使得非同步編程變得很簡單，而且我們將獲得傳統非同步編程的所有好處。

實例講解

假設我們分別使用了兩種方法，即Method 1和Method 2，這兩種方法不相互依賴，而Method 1需要很長時間才能完成它的任務。在同步編程中，它將執行第一個Method 1，並等待該方法的完成，然後執行Method 2。因此，這將是一個時間密集型的過程，即使這兩種方法並不相互依賴。

我們可以使用簡單的多線程編程並行運行所有方法，但是它會阻塞UI並等待完成所有任務。要解決這個問題，我們必須在傳統編程中編寫很多的代碼，但是現在我們有了Async 和 await關鍵字，那麼我們將通過書寫很少的並且簡潔的代碼來解決這個問題。

此外，我們還將看到更多的示例，如果任何第三個方法(如Method 3)都依賴於Method 1，那麼它將在Wait關鍵字的幫助下等待Method 1的完成。

Async 和 await是代碼標記，它標記代碼位置為任務完成後控制項應該恢復的位置。

下麵讓我們舉幾個例子來更好進行理解吧

C#中Async 和 await關鍵字的示例

我們將採用控制台應用程式進行演示。

第一個例子

在這個例子中，我們將採取兩個不相互依賴的方法。

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");  
        }  
    }  
}

在上面給出的代碼中，Method 1和Method 2不相互依賴，我們是從主方法調用的。

在這裡，我們可以清楚地看到，方法1和方法2並不是在等待對方完成。

輸出

現在來看第二個例子，假設我們有Method 3，它依賴於Method 1

第二個例子

在本例中，Method 1將總長度作為整數值返回，我們在Method 3中以長度的形式傳遞一個參數，它來自Method 1。

在這裡，在傳遞Method 3中的參數之前，我們必須使用AWAIT關鍵字，為此，我們必須使用調用方法中的async 關鍵字。

在控制台應用程式的Main方法中，因為不能使用async關鍵字而不能使用await 關鍵字，因為它會給出下麵給出的錯誤。(但是如果你使用的是C#7.1及以上的方法是不會有問題的，因為C#7.1及以上的語法支持Mian方法前加async)

我們將創建一個新的方法，作為CallMethod，在這個方法中，我們將調用我們的所有方法，分別為Method 1、Method 2和Method 3。

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);
    }  
}

在上面給出的代碼中，Method 3需要一個參數，即Method 1的返回類型。在這裡，await關鍵字對於等待Method 1任務的完成起著至關重要的作用。

輸出

第三個例子

.NET Framework4.5中有一些支持API，Windows運行時包含支持非同步編程的方法。

在Async 和 await關鍵字的幫助下，我們可以在實時項目中使用所有這些，以便更快地執行任務。

包含非同步方法的API有HttpClient, SyndicationClient, StorageFile, StreamWriter, StreamReader, XmlReader, MediaCapture, BitmapEncoder, BitmapDecoder 等。

在本例中，我們將非同步讀取大型文本文件中的所有字元，並獲取所有字元的總長度。

class Program
{  
    static void Main()
    {  
Task task = new Task(CallMethod);
task.Start();
task.Wait();
Console.ReadLine();
    }  
  
    static async void CallMethod()
    {  
        string filePath = "E:\\sampleFile.txt";  
Task<int> task = ReadFile(filePath);
  
Console.WriteLine(" Other Work 1");  
Console.WriteLine(" Other Work 2");  
Console.WriteLine(" Other Work 3");  
  
        int length = await task;
Console.WriteLine(" Total length: " + length);
  
Console.WriteLine(" After work 1");  
Console.WriteLine(" After work 2");  
    }  
  
    static async Task<int> ReadFile(string file)
    {  
        int length = 0;
  
Console.WriteLine(" File reading is stating");  
        using (StreamReader reader = new StreamReader(file))
        {  
            // Reads all characters from the current position to the end of the stream asynchronously   
            // and returns them as one string.   
            string s = await reader.ReadToEndAsync();
  
length = s.Length;
        }  
Console.WriteLine(" File reading is completed");  
        return length;
    }  
}

在上面給出的代碼中，我們調用ReadFile方法來讀取文本文件的內容，並獲取文本文件中總字元的長度。

在sampleText.txt中，文件包含了太多的字元，因此讀取所有字元需要很長時間。

在這裡，我們使用非同步編程從文件中讀取所有內容，所以它不會等待從這個方法獲得一個返回值並執行其他代碼行，但是它必須等待下麵給出的代碼行，因為我們使用的是等待關鍵字，我們將對下麵給出的代碼行使用返回值。

int length = await task;
Console.WriteLine(" Total length: " + length);

隨後，將按順序執行其他代碼行。

Console.WriteLine(" After work 1");  
Console.WriteLine(" After work 2");

輸出

最後

在這裡，我們必須瞭解非常重要的一點，如果我們沒有使用await 關鍵字，那麼該方法就作為一個同步方法。編譯器將向我們顯示警告，但不會顯示任何錯誤。
像上面這種簡單的方式一樣，我們可以在C#代碼中使用async 和await關鍵字來愉快的進行非同步編程了。
最後的最後感謝大家的閱讀！
本文大部分內容翻譯自：https://www.c-sharpcorner.com/article/async-and-await-in-c-sharp/