異步編程是C#5.0的一個重要改進，提供兩個關(guān)鍵字：async和await。使用異步編程，方法的調(diào)用是在后臺運行（通常在線程或任務(wù)的幫助下），但不會阻塞調(diào)用線程。異步模式分為3種：異步模式、基于事件的異步模式和基于任務(wù)的異步模式（TAP）。TAP是利用關(guān)鍵字async和await實現(xiàn)的，本文將講解TAP模式。async和await關(guān)鍵字只是編譯器的功能。編譯器最終會用Task類創(chuàng)建代碼。

1、創(chuàng)建任務(wù)

建立一個同步方法Greeting，該方法在等待一段時間后，返回一個字符串。

 private string Greeting(int delay, string name)
 {
  System.Threading.Thread.Sleep(delay);
  return string.Format("Hello, {0}.", name);
 }

定義一個方法GreetingAsync，可以使方法異步化，其傳入的參數(shù)不做強制要求?；谌蝿?wù)的異步模式指定，并返回一個任務(wù)。注意，該方法返回的是Task<string>，定義了一個返回字符串的任務(wù)，與同步方法返回值一致。

private Task<string> GreetingAsync(string name, int delay = 3000)
{
 return Task.Run<string>(() =>
 {
  return Greeting(delay, name);
 });
}

2、調(diào)用異步方法

可以使用await關(guān)鍵字調(diào)用返回任務(wù)的異步方法GreetingAsync。但是，使用await關(guān)鍵字的方法必須要用async關(guān)鍵字修飾符聲明。在GreetingAsync方法完成前，被async關(guān)鍵字修飾的方法內(nèi)await關(guān)鍵字后面的代碼不會繼續(xù)執(zhí)行。但是，啟動被async關(guān)鍵字修飾的方法的線程可以被重用，而沒有被阻塞。

public async void CallerWithAsync()
{
 string result = await GreetingAsync("Nigel", 2000);
 Console.WriteLine(result);
}

注意：async修飾符修飾只能用于返回Task或void的方法。不能作為程序的入口點，即Main方法不能使用async修飾符。await修飾符只能用于返回Task的方法。

3、延續(xù)任務(wù)

GreetingAsync方法返回一個Task<string>對象。該對象包含任務(wù)創(chuàng)建的信息，并保存到任務(wù)完成。Task類的ContinueWith方法可在任務(wù)完成后繼續(xù)調(diào)用的代碼。

public void CallsWithContinuationTask()
 {
  Task<string> task = GreetingAsync("Stephanie", 1000);
  task.ContinueWith(t =>
  {
   Console.WriteLine(t.Result);
  });
 }

實際上，編譯器會把await關(guān)鍵字后的所有代碼放進ContinueWith方法內(nèi)。不論是await關(guān)鍵字的方法還是任務(wù)的ContinueWith方法，在方法的不同生命階段使用了不同的線程。都是當await關(guān)鍵字的方法或任務(wù)執(zhí)行完畢后，再由另一個線程去執(zhí)行await關(guān)鍵字后面的代碼，或給當前線程添加新的任務(wù)去執(zhí)行相關(guān)代碼。

在具有UI的應(yīng)用程序中，應(yīng)用程序的窗體的控件不允許跨線程訪問，需要使用控件的InvokeRequired屬性和Invoke方法，將訪問UI的方法代碼塊以委托的形式傳遞給控件的Invoke，但是在執(zhí)行前需要判斷控件的InvokeRequired。在使用async和await關(guān)鍵字，當await完成后，不需要做任何處理，就可以放訪問UI線程（實際上是將控制權(quán)又交給了UI線程）。

4、使用多個異步方法

4.1、按順序調(diào)用多個異步方法

使用await關(guān)鍵字可以調(diào)用每個異步方法。如果一個異步方法依賴于另一個異步方法，將會起到很大作用。但當異步方法之間沒有相互依賴的時候，不使用await關(guān)鍵字將更快返回結(jié)果。

public async void MultipleAsyncMethods()
 {
  DateTime start = DateTime.Now;
  string result1 = await GreetingAsync("Jack",2500);//先執(zhí)行完它
  string result2 = await GreetingAsync("Tim",1500);//再執(zhí)行它
  //輸出結(jié)果
  Console.WriteLine("Finished both methods: MultipleAsyncMethods.\nResult 1: {0}, Result 2: {1}", result1, result2);
  Console.WriteLine("Use time: {0}", (DateTime.Now - start).TotalMilliseconds);
 }

4.2、使用組合器

如果任務(wù)之間并不依賴于另一個任務(wù)，每個異步方法都不需要使用await，而是把每個異步方法的返回結(jié)果賦值給Task變量，使用組合器讓這些任務(wù)并行運行。當組合器內(nèi)的所有任務(wù)都完成后，才會執(zhí)行后面的代碼。

public async void MultipleAsyncMethodsWithCombinators1()
{
 DateTime start = DateTime.Now;
 Task<string> t1= GreetingAsync("Jack", 2500);
 Task<string> t2= GreetingAsync("Tim", 1500);
 await Task.WhenAll(t1, t2);
 //輸出結(jié)果
 Console.WriteLine("Finished both methods: MultipleAsyncMethodsWithCombinators1.\nResult 1: {0}, Result 2: {1}", t1.Result, t2.Result);
 Console.WriteLine("Use time: {0}", (DateTime.Now - start).TotalMilliseconds);
}

如果所有任務(wù)類型都返回相同的類型，則可用該類型的數(shù)組作為await返回的結(jié)果

public async void MultipleAsyncMethodsWithCombinators2()
{
 DateTime start = DateTime.Now;
 Task<string> t1 = GreetingAsync("Jack", 2500);
 Task<string> t2 = GreetingAsync("Tim", 1500);
 string[] results= await Task.WhenAll(t1, t2);
 //輸出結(jié)果
 Console.WriteLine("Finished both methods: MultipleAsyncMethodsWithCombinators2.\nResult 1: {0}, Result 2: {1}", results[0], results[1]);
 Console.WriteLine("Use time: {0}", (DateTime.Now - start).TotalMilliseconds);
}

5、異步方法的異常處理

如果調(diào)用異步方法，但是沒有等待，那么調(diào)用異步方法的線程中使用傳統(tǒng)的try/catch塊是不能捕獲到異步方法中的異常。因為在異步方法執(zhí)行出現(xiàn)異常之前，已經(jīng)執(zhí)行完畢。

如何捕獲異常見《基于任務(wù)的異步編程模式（TAP）的錯誤處理》。

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