C#异步编程之async/await详解

简介

异步编程是现代编程中不可避免的一部分，它允许我们编写高性能和更加流畅的应用。C#中的async/await关键字是一种优雅的方式来处理异步操作，这篇文章将着重详解这一特性。

async和await是什么？

async是一个修饰符，用于修饰一个方法，表示这个方法是异步方法。 await是一个操作，用于让方法等待另一个异步方法执行完成。这两个关键字往往会成对出现，以实现异步编程。

异步编程的优点

异步编程可以带来以下优点：

1. 它可以避免在单线程中阻塞UI线程，从而提高应用程序的响应能力。
2. 它可以通过尽可能多地使用CPU核心来提高应用程序的性能。

示例1

private async Task<string> DownloadDataAsync(url)
{
    using (var client = new HttpClient())
    {
        return await client.GetStringAsync(url);
    }
}

private async void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    var result = await DownloadDataAsync("https://www.baidu.com");
    MessageBox.Show(result);
}

在这个示例中，我们定义了一个异步方法DownloadDataAsync，用来从URL中下载数据。通过使用await操作符等待异步操作完成，我们可以确保UI线程不会被阻塞，而异步操作则通过使用HTTPClient异步方法来运行在后台线程上。

在Button_Click中调用这个异步方法，等待完成后弹出一个MessageBox。

示例2

private async void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    var tasks = new List<Task<string>>();

    for (int i = 0; i <= 10; i++)
    {
        tasks.Add(DownloadDataAsync($"https://www.baidu.com?q={i}"));
    }

    await Task.WhenAll(tasks);

    foreach (var task in tasks)
    {
        Debug.WriteLine(await task);
    }
}

在这个示例中，我们定义了一个Button_Click方法，用来启动多个异步任务，并在完成后输出结果。通过使用Task.WhenAll方法等待所有任务都完成，我们可以确保所有任务都运行在后台线程上，而UI线程则不会被阻塞。

总结

通过上述两个示例，大致了解了使用async/await实现异步编程的方式和好处。值得一提的是，使用async/await关键字可以方便地实现异步编程，但要注意它的使用方法和一些常见的错误，比如：在错误的地方使用await，或者忘记抛出或处理异步方法中的异常。

因此，在使用async/await时，要注意了解这些细节问题，以最大程度地提高异步编程的性能和可靠性。