微软官方描述:
C# 5 引入了一种简便方法,即异步编程。此方法利用了 .NET Framework 4.5 及更高版本、.NET Core 和 Windows 运行时中的异步支持。 编译器可执行开发人员曾进行的高难度工作,且应用程序保留了一个类似于同步代码的逻辑结构。因此,你只需做一小部分工作就可以获得异步编程的所有好处。
异步编程提升响应能力
异步对可能会被屏蔽的活动(如 Web 访问)至关重要。 对 Web 资源的访问有时很慢或会延迟。 如果此类活动在同步过程中被屏蔽,整个应用必须等待。 在异步过程中,应用程序可继续执行不依赖 Web 资源的其他工作,直至潜在阻止任务完成。
下表显示了异步编程提高响应能力的典型区域。 列出的 .NET 和 Windows 运行时 API 包含支持异步编程的方法。
应用程序区域 | 包含异步方法的 .NET 类型 | 包含异步方法的 Windows 运行时类型 |
---|---|---|
Web 访问 | HttpClient | SyndicationClient |
使用文件 | StreamWriter, StreamReader,XmlReader | StorageFile |
使用图像 | MediaCapture、BitmapEncoder、BitmapDecoder | |
WCF 编程 | 同步和异步操作 |
由于所有与用户界面相关的活动通常共享一个线程,因此,异步对访问 UI 线程的应用程序来说尤为重要。 如果任何进程在同步应用程序中受阻,则所有进程都将受阻。 你的应用程序停止响应,因此,你可能在其等待过程中认为它已经失败。
下面是微软官方的示例:
// Three things to note in the signature:
// - The method has an async modifier.
// - The return type is Task or Task<T>. (See "Return Types" section.)
// Here, it is Task<int> because the return statement returns an integer.
// - The method name ends in "Async."
async Task<int> AccessTheWebAsync()
{
// You need to add a reference to System.Net.Http to declare client.
HttpClient client = new HttpClient(); // GetStringAsync returns a Task<string>. That means that when you await the
// task you'll get a string (urlContents).
Task<string> getStringTask = client.GetStringAsync("http://msdn.microsoft.com"); // You can do work here that doesn't rely on the string from GetStringAsync.
DoIndependentWork(); // The await operator suspends AccessTheWebAsync.
// - AccessTheWebAsync can't continue until getStringTask is complete.
// - Meanwhile, control returns to the caller of AccessTheWebAsync.
// - Control resumes here when getStringTask is complete.
// - The await operator then retrieves the string result from getStringTask.
string urlContents = await getStringTask; // The return statement specifies an integer result.
// Any methods that are awaiting AccessTheWebAsync retrieve the length value.
return urlContents.Length;
}
如果 AccessTheWebAsync
在调用 GetStringAsync
和等待其完成期间不能进行任何工作,则你可以通过在下面的单个语句中调用和等待来简化代码。
string urlContents = await client.GetStringAsync();
以下特征总结了使上一个示例成为异步方法的原因。
方法签名包含
async
修饰符。按照约定,异步方法的名称以“Async”后缀结尾。
-
返回类型为下列类型之一:
如果你的方法有操作数为 TResult 类型的返回语句,则为Task<TResult>。
如果你的方法没有返回语句或具有没有操作数的返回语句,则为Task。
Void
:如果要编写异步事件处理程序。包含
GetAwaiter
方法的其他任何类型(自 C# 7 起)。
有关详细信息,请参见本主题后面的“返回类型和参数”。
方法通常包含至少一个 await 表达式,该表达式标记一个点,在该点上,直到等待的异步操作完成方法才能继续。 同时,将方法挂起,并且控件返回到方法的调用方。 本主题的下一节将解释悬挂点发生的情况。
对于异步编程而言,该基于异步的方法优于几乎每个用例中的现有方法。 具体而言,此方法比 BackgroundWorker 类更适用于 IO 绑定操作,因为此代码更简单且无需防止争用条件。 结合 Task.Run 方法使用时,异步编程比 BackgroundWorker 更适用于 CPU 绑定操作,因为异步编程将运行代码的协调细节与 Task.Run
传输至线程池的工作区分开来。