c#asyncawait的⽤法
关键：
异步⽅法：在执⾏完成前⽴即返回调⽤⽅法，在调⽤⽅法继续执⾏的过程中完成任务。
async/await 结构可分成三部分：
（1）调⽤⽅法：该⽅法调⽤异步⽅法，然后在异步⽅法执⾏其任务的时候继续执⾏；
（2）异步⽅法：该⽅法异步执⾏⼯作，然后⽴刻返回到调⽤⽅法；
（3）await 表达式：⽤于异步⽅法内部，指出需要异步执⾏的任务。⼀个异步⽅法可以包含多个 await 表达式（不存在 await 表达式的话 IDE 会发出警告）。
⼀、What's 异步？
启动程序时，系统会在内存中创建⼀个新的进程。进程是构成运⾏程序资源的集合。
在进程内部，有称为线程的内核对象，它代表的是真正的执⾏程序。系统会在 Main ⽅法的第⼀⾏语句就开始线程的执⾏。
线程：
①默认情况，⼀个进程只包含⼀个线程，从程序的开始到执⾏结束；
②线程可以派⽣⾃其它线程，所以⼀个进程可以包含不同状态的多个线程，来执⾏程序的不同部分；
③⼀个进程中的多个线程，将共享该进程的资源；
④系统为处理器执⾏所规划的单元是线程，⽽⾮进程。
⼀般来说我们写的控制台程序都只使⽤了⼀个线程，从第⼀条语句按顺序执⾏到最后⼀条。但在很多的情况下，这种简单的模型会在性能或⽤户体验上不好。
例如：服务器要同时处理来⾃多个客户端程序的请求，⼜要等待数据库和其它设备的响应，这将严重影响性能。程序不应该将时间浪费在响应上，⽽要在等待的同时执⾏其它任务！
现在我们开始进⼊异步编程。在异步程序中，代码不需要按照编写时的顺序执⾏。这时我们需要⽤到 C# 5.0 引⼊的 async/await 来构建异步⽅法。
我们先看⼀下不⽤异步的⽰例：
class Program
{
//创建计时器
private static readonly Stopwatch Watch = new Stopwatch();
private static void Main(string[] args)
{
//启动计时器
Watch.Start();
const string url1 = "wwwblogs/";
const string url2 = "wwwblogs/liqingwen/";
//两次调⽤ CountCharacters ⽅法（下载某⽹站内容，并统计字符的个数）
var result1 = CountCharacters(1, url1);
var result2 = CountCharacters(2, url2);
//三次调⽤ ExtraOperation ⽅法（主要是通过拼接字符串达到耗时操作）
for (var i = 0; i < 3; i++)
{
ExtraOperation(i + 1);
}
//控制台输出
Console.WriteLine($"{url1} 的字符个数：{result1}");
Console.WriteLine($"{url2} 的字符个数：{result2}");
Console.Read();
}
/// <summary>
/// 统计字符个数
/// </summary>
/// <param name="id"></param>
/// <param name="address"></param>
/// <returns></returns>
private static int CountCharacters(int id, string address)
{
var wc = new WebClient();
Console.WriteLine($"开始调⽤ id = {id}：{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
var result = wc.DownloadString(address);
Console.WriteLine($"调⽤完成 id = {id}：{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
return result.Length;
}
/// <summary>
/// 额外操作
/// </summary>
/// <param name="id"></param>
private static void ExtraOperation(int id)
{
//这⾥是通过拼接字符串进⾏⼀些相对耗时的操作
var s = "";
for (var i = 0; i < 6000; i++)
{
s += i;
}
Console.WriteLine($"id = {id} 的 ExtraOperation ⽅法完成：{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
}
}
图1-1 运⾏的效果图，以毫秒（ms）为单位
  【备注】⼀般来说，直接拼接字符串是⼀种⽐较耗性能的⼿段，如果对字符串拼接有性能要求的话应该使⽤ StringBuilder。
  【注意】每次运⾏的结果可能不同。不管哪次调试，绝⼤部分时间都浪费前两次调⽤（CountCharacters ⽅法），即在等待⽹站的响应上。
                                                              图1-2 根据执⾏结果所画的时间轴
有⼈曾幻想着这样提⾼性能的⽅法：在调⽤ A ⽅法时，不等它执⾏完，直接执⾏ B ⽅法，然后等 A ⽅法执⾏完成再处理。
C# 的 async/await 就可以允许我们这么弄。
class Program
{
//创建计时器
private static readonly Stopwatch Watch = new Stopwatch();
private static void Main(string[] args)
{
//启动计时器
Watch.Start();
const string url1 = "wwwblogs/";
const string url2 = "wwwblogs/liqingwen/";
//两次调⽤ CountCharactersAsync ⽅法（异步下载某⽹站内容，并统计字符的个数）
Task<int> t1 = CountCharactersAsync(1, url1);
Task<int> t2 = CountCharactersAsync(2, url2);
/
/三次调⽤ ExtraOperation ⽅法（主要是通过拼接字符串达到耗时操作）
for (var i = 0; i < 3; i++)
{
ExtraOperation(i + 1);
}
//控制台输出
Console.WriteLine($"{url1} 的字符个数：{t1.Result}");
Console.WriteLine($"{url2} 的字符个数：{t2.Result}");
Console.Read();
await和async使用方法
}
/// <summary>
/
// 统计字符个数
/// </summary>
/// <param name="id"></param>
/// <param name="address"></param>
/// <returns></returns>
private static async Task<int> CountCharactersAsync(int id, string address)
{
var wc = new WebClient();
Console.WriteLine($"开始调⽤ id = {id}：{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
var result = await wc.DownloadStringTaskAsync(address);
Console.WriteLine($"调⽤完成 id = {id}：{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
return result.Length;
}
/// <summary>
/// 额外操作
/// </summary>
/// <param name="id"></param>
private static void ExtraOperation(int id)
{
//这⾥是通过拼接字符串进⾏⼀些相对耗时的操作
var s = "";
for (var i = 0; i < 6000; i++)
{
s += i;
}
Console.WriteLine($"id = {id} 的 ExtraOperation ⽅法完成：{Watch.ElapsedMilliseconds} ms");
}
}
//这是修改后的代码
图1-3 修改后的执⾏结果图
图1-4 根据加⼊异步后的执⾏结果画的时间轴。
  我们观察时间轴发现，新版代码⽐旧版快了不少（由于⽹络波动的原因，很可能会出现耗时⽐之前长的情况）。这是由于ExtraOperation ⽅法的数次调⽤是在 CountCharactersAsync ⽅法调⽤时等待响应的过程中进⾏的。所有的⼯作都是在主线程中完成的，没有创建新的线程。
  【改动分析】只改了⼏个细节的地⽅，直接展开代码的话可能看不出来，改动如下：
图1-5
                                                                                          图1-6
  ①从 Main ⽅法执⾏到 CountCharactersAsync(1, url1) ⽅法时，该⽅法会⽴即返回，然后才会调⽤它内部的⽅法开始下载内容。该⽅法返回的是⼀个 Task<int> 类型的占位符对象，表⽰计划进⾏的⼯作。这个占位符最终会返回 int 类型的值。
  ②这样就可以不必等 CountCharactersAsync(1, url1) ⽅法执⾏完成就可以继续进⾏下⼀步操作。到执
⾏ CountCharactersAsync(2, url2)  ⽅法时，跟 ① ⼀样返回 Task<int> 对象。
  ③然后，Main ⽅法继续执⾏三次 ExtraOperation ⽅法，同时两次 CountCharactersAsync ⽅法依然在持续⼯作 。
  ④t1.Result 和 t2.Result 是指从 CountCharactersAsync ⽅法调⽤的 Task<int> 对象取结果，如果还没有结果的话，将阻塞，直有结果返回为⽌。
⼆、async/await 结构
先解析⼀下专业名词：
同步⽅法：⼀个程序调⽤某个⽅法，等到其执⾏完成之后才进⾏下⼀步操作。这也是默认的形式。
异步⽅法：⼀个程序调⽤某个⽅法，在处理完成之前就返回该⽅法。通过 async/await 我们就可以实现这种类型的⽅法。
async/await 结构可分成三部分：
（1）调⽤⽅法：该⽅法调⽤异步⽅法，然后在异步⽅法执⾏其任务的时候继续执⾏；
（2）异步⽅法：该⽅法异步执⾏⼯作，然后⽴刻返回到调⽤⽅法；
（3）await 表达式：⽤于异步⽅法内部，指出需要异步执⾏的任务。⼀个异步⽅法可以包含多个 await 表达式（不存在 await 表达式的话 IDE 会发出警告）。

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