对于async和await的使用同步、异步、顺序执行方式

结论

同步还是异步，区别如下：

同步：你使用 await 修饰符去调用一个异步（async）方法（是异步方法，不过是阻塞式的，可简单理解为同步）；
异步：你获取异步方法返回的 Task，就是异步（后文有代码示例）；
可以实现多任务执行顺序执行且不阻塞。

概述

async（C# 参考）

async 是“异步”的简写，使用 async 修饰符可将方法、lambda 表达式或匿名方法指定为异步。

如果对方法或表达式使用此修饰符，则其称为异步方法。

如下示例定义了一个名为 ExampleMethodAsync 的异步方法：

public async Task<int> ExampleMethodAsync()
{
    //...
}

await（C# 参考）

await 运算符暂停对其所属的 async 方法的求值，直到其操作数表示的异步操作完成。

异步操作完成后，await 运算符将返回操作的结果（如果有）。

当 await 运算符应用到表示已完成操作的操作数时，它将立即返回操作的结果，而不会暂停其所属的方法。

await 运算符不会阻止计算异步方法的线程。

当 await 运算符暂停其所属的异步方法时，控件将返回到方法的调用方。

官网说的话是不是听不明白？没关系，你就理解为添加了await 修饰符后，必须要等调用返回后才能继续执行下一步。

如下示例：

public async Task<int> ExampleMethodAsync()
{
    //...
    //这添加了await，执行到这里需要等待MethodAwiat方法执行完成后才会往下继续执行。
    int result = await MethodAwiat();
    //...

}
public async Task<int> MethodAwiat()
{
    //...
}

作用及基本用法

await和async可以简化我们异步编程，也可以让我们以一种类似同步编程的方式来进行异步编程。

另外当我们需要不阻塞主线程异步执行，但又要有顺序的执行相关代码的时候，await/async就可以排上用场。

基本用法如下示例：

        /// <summary>
        /// 可异步可同步
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public  async Task<string> TestAsync()
        {
            Thread.Sleep(3000);
            Task<string> task = new Task<string>(() =>
            {
                return "主程序返回后我还在执行数据：我是复杂的异步执行的方法，不阻碍主程序执行。。。。。";
            });
            task.Start();
            return await task;
        }

        // await 使得任务同步
        public  async void T1()
        {
            // 使用 await 关键字，代表等待执行完成，同步
            string time = await TestAsync();
            Console.WriteLine(time);
            Console.WriteLine("执行完毕");
        }

        // 直接获得返回的 Task，实现异步
        public  void T2()
        {
            // 获取 Task 任务对象，后面的逻辑过程可以弄成异步
            Task<string> task = TestAsync();

            // 这里可以处理其它事情，处理完毕后，再获取执行结果
            Console.WriteLine("执行完毕");

            Console.WriteLine(task.Result);
        }

实现多任务顺序执行且不阻塞

以微软文档的做早餐的案例加以简化来讲解【使用Async和Await可以实现多任务顺序执行且不阻塞】。

主线任务任务：倒橙汁 -> 烤面包 -> 煎培根 -> 煎鸡蛋 -> 倒咖啡。

1.同步执行

我们任务逐步顺序执行如下，耗时：17064毫秒（17.064秒）：

using Microsoft.International.Converters.TraditionalChineseToSimplifiedConverter;
using System;
using System.Diagnostics;
using System.Threading;

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {

        static void Main(string[] args)
        {
            Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
            stopwatch.Start();
            PourOJ();
            PourCoffee();
            ToastBread();
            FryBacon();
            FryEggs();
            Console.WriteLine("早餐已经做完!");
            stopwatch.Stop();
            Console.WriteLine($"做早餐总计耗时：{stopwatch.ElapsedMilliseconds}");
            Console.ReadLine();

        }

        //倒橙汁
        private static void PourOJ()
        {
            Thread.Sleep(1000);
            Console.WriteLine("倒一杯橙汁");
        }

        //烤面包
        private static void ToastBread()
        {
            Console.WriteLine("开始烤面包");
            Thread.Sleep(3000);
            Console.WriteLine("烤面包好了");

        }

        //煎培根
        private static void FryBacon()
        {
            Console.WriteLine("开始煎培根");
            Thread.Sleep(6000);
            Console.WriteLine("培根煎好了");
        }
        //煎鸡蛋
        private static void FryEggs()
        {
            Console.WriteLine("开始煎鸡蛋");
            Thread.Sleep(6000);
            Console.WriteLine("鸡蛋好了");
        }

        //倒咖啡
        private static void PourCoffee()
        {
            Thread.Sleep(1000);
            Console.WriteLine("倒咖啡");
        }
    }
}

2.并行执行

如果此时我们每一项任务都有一个单独的人去完成，将会缩短时间将近3倍（当然不能单纯的用时间量化他），

如下，耗时6041毫秒（6.041秒）：

using Microsoft.International.Converters.TraditionalChineseToSimplifiedConverter;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {

        static void Main(string[] args)
        {
            Test();
            Console.ReadLine();

        }

        private static void Test()
        {
            Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
            stopwatch.Start();
            List<Task> tasks = new List<Task>() { PourOJ(), ToastBread(), FryBacon(), FryEggs(), PourCoffee() };
            Task.WhenAll(tasks).ContinueWith((t) =>
            {
                Console.WriteLine("早餐已经做完!");
                stopwatch.Stop();
                Console.WriteLine($"做早餐总计耗时：{stopwatch.ElapsedMilliseconds}");
            });
        }

        //倒橙汁
        private static async Task PourOJ()
        {
            await Task.Delay(1000);
            Console.WriteLine("倒一杯橙汁");
        }

        //烤面包
        private static async Task ToastBread()
        {
            Console.WriteLine("开始烤面包");
            await Task.Delay(3000);
            Console.WriteLine("烤面包好了");

        }

        //煎培根
        private static async Task FryBacon()
        {
            Console.WriteLine("开始煎培根");
            await Task.Delay(6000);
            Console.WriteLine("培根煎好了");
        }
        //煎鸡蛋
        private static async Task FryEggs()
        {
            Console.WriteLine("开始煎鸡蛋");
            await Task.Delay(6000);
            Console.WriteLine("鸡蛋好了");
        }

        //倒咖啡
        private static async Task PourCoffee()
        {
            await Task.Delay(1000);
            Console.WriteLine("倒咖啡");
        }
    }
}

3.并行且可指定顺序执行

但是我们不可能每次做早餐都有那么多人同时做，

需求变更：如果现在要求，先倒橙汁，然后倒咖啡，其余的操作并行执行，应该如何操作呢？

只需将以上案例的主线程Test 方法修改如下，其他的不变，耗时8073毫秒（8.073秒）：

private static async void Test()
        {
            Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
            stopwatch.Start();
            await PourOJ();             //倒橙汁
            await PourCoffee();         //然后倒咖啡
            List<Task> tasks = new List<Task>() { ToastBread(), FryBacon(), FryEggs() };//子任务List
            await Task.WhenAll(tasks);  //其余的并行操作
            Console.WriteLine("早餐已经做完!");
            stopwatch.Stop();
            Console.WriteLine($"做早餐总计耗时：{stopwatch.ElapsedMilliseconds}");
        }

总结

我们发现，用好了async和await确实很节省时间。

大家可以想想怎么优雅的在异步里面开多线程（多主线程多子线程）最节省时间。

参考文献

出处：https://www.cnblogs.com/xiongze520/p/16976940.html

posted on 2022-12-13 09:04 jack_Meng 阅读(3750) 评论(0) 编辑收藏举报

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Jack_孟