序

　　最近看了一些园友们写的有关于异步的文章,受益匪浅,写这篇文章的目的是想把自己之前看到的文章做一个总结,同时也希望通过更加通俗易懂的语言让大家了解"异步"编程。

1：什么是异步

　　应用程序在启动后,会产生一个进程,进程是构成应用程序资源的集合。在进程内部有称之为线程的对象,线程才是真正负责执行运行命令的。

　　线程:

　　　　1:默认情况下,一个应用程序只会有一个线程,从程序开始到结束。

　　　　2:一个进程如果有多个线程,那么多个线程将会共享进程内的资源。

　　　　3:线程不是派生于不同的线程。

　　一般来说,我们写的程序都是单线程的,但是这种程序对用户体验很不好,拿WinFrom来说,假设在单线程的情况下,用户点击某个Button执行了一个耗时操作,那么在此操作执行完成前,窗体程序是无法拖动位置的,简单来说,如果这个时候你去操作这个应用程序,那么这个应用程序的状态就会变成:未响应。造成这种问题的最根本原因是这个程序一直都是在单线执行,如果其中某个步骤耗时过长,那么后面的操作只有等待。这种写法不仅浪费资源而且还严重影响性能。而异步则可以帮我们很好的解决这一问题.

2：初识异步

　　大壮是个好男人,每天晚上回家后都会煮饭,洗菜,炒菜,然后等饭熟开始吃饭,这几个步骤如果按照单线程处理方式如下:

 1 static void Main(string[] args)
 2 {
 3             var stopWatch = new Stopwatch();
 4             stopWatch.Start();
 5             Console.WriteLine("大壮开始煮饭......");
 6             System.Threading.Thread.Sleep(5000);  //模拟耗时5秒
 7             Console.WriteLine("饭煮熟了开始洗菜......");
 8             System.Threading.Thread.Sleep(3000); //模拟耗时3秒
 9             Console.WriteLine("菜洗好了,开始炒菜.......");
10             System.Threading.Thread.Sleep(3000);  //模拟耗时3秒
11             Console.WriteLine($"开始吃饭,做饭总耗时{stopWatch.ElapsedMilliseconds}");
12             stopWatch.Start();
13             Console.ReadLine();
14}

　　其运行结果如下:

　　虽然大壮把饭菜做好了,但是他的老婆不愿意了,开始说他：你说你是不是傻啊,你为什么非要等饭煮熟了采取洗菜炒菜呢?为什么就不能把饭煮了后就去洗菜炒菜,然后在等饭熟呢？大壮一拍脑袋,对啊,说改咋就改:

 1 static void Main(string[] args)
 2         {
 3             var stopWatch = new Stopwatch();
 4             stopWatch.Start();
 5             Console.WriteLine("大壮开始煮饭......");
 6             var isEat = CookriceAsync();
 7             Console.WriteLine("饭煮熟了开始洗菜......");
 8             Thread.Sleep(3000); //模拟耗时3秒
 9             Console.WriteLine("菜洗好了,开始炒菜.......");
10             Thread.Sleep(3000);  //模拟耗时3秒
11             if (isEat.Result)
12                 Console.WriteLine($"开始吃饭,做饭总耗时{stopWatch.ElapsedMilliseconds}");
13             stopWatch.Stop();
14             Console.ReadLine();
15         }
16
17
18         private static async Task<bool> CookriceAsync()
19         {
20             await Task.Run(() =>
21             {
22                 Thread.Sleep(5000);//模拟耗时5秒;
23             });
24             return true;
25
26         }

异步执行

　　其结果运行如下:

　　通过上面的例子我们不难发现程序运行所耗时明显变短,其运行结果是还是一样的。当程序在执行方的时候,如果碰到异步方法,程序则会跳出异步方法继续执行没有执行的命令,异步方法的执行不会停止。当遇到异步对象点Result的时候,如果异步程序没有执行完,那么Result方法会一直阻塞程序的运行,直到其异步方法执行完毕。

3：初探async/await

　　对比未使用异步和使用异步后的代码我们不难发现,我们把做饭的步骤封装成了一个CookriceAsync方法,但是该方法申明出多了一个async,并且返回结果明明是bool却变成了Task<bool>,而且代码中还冒出一个await,why?它们都是干嘛用的？别急,且听我一一道来。

　　先说下异步方法的声明:

　　 （1）关键字：方法头使用 async 修饰。

　　 （2）要求：包含 N（N>0） 个 await 表达式（不存在 await 表达式的话 IDE 会发出警告），表示需要异步执行的任务。【备注】感谢 czcz1024 的修正与补充：没有的话，就和普通方法一样执行了。

　　 （3）返回类型：只能返回 3 种类型（void、Task 和 Task<T>）。Task 和 Task<T> 标识返回的对象会在将来完成工作，表示调用方法和异步方法可以继续执行。

　　（4）参数：数量不限。但不能使用 out 和 ref 关键字。

　　（5）命名约定：方法后缀名应以 Async 结尾。

　　 （6）其它：匿名方法和 Lambda 表达式也可以作为异步对象；async 是一个上下文关键字；关键字 async 必须在返回类型前。

　　异步方法可分成三部分：

　　 （1）调用方法：在方法调用异步方法，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）。

　　关于 async 关键字：

　　　　①在返回类型之前包含 async 关键字

　　　　②它只是标识该方法包含一个或多个 await 表达式，即，它本身不创建异步操作。

　　　　③它是上下文关键字，即可作为变量名。

　现在先来简单分析一下这三种返回值类型：void、Task 和 Task<T>

　　1:Task<T>：调用方法要从调用中获取一个 T 类型的值，异步方法的返回类型就必须是Task<T>。调用方法从 Task 的 Result 属性获取的就是 T 类型的值。

　　2:Task:不需要返回任何结果,但是需要知道异步方法的状态。不过就算方法内含有return语句,也不会返回任何东西。

　　3:Void:调用方法执行异步方法，但又不需要做进一步的交互。