這是兩個關鍵字,用於異步編程。我們傳統的異步編程方式一般是Thread、ThreadPool、BeginXXX、EndXXX等等。把調用、回調分開來,代碼的邏輯是有跳躍的,於是會導致思路不是很清晰的問題,在.NET 4.5中,新推出的async、await關鍵字,可以幫助我們像寫同步方法一樣去寫異步方法(保證代碼的整齊清晰)。
先來看個傳統同步方法例子:
1 static void Main(string[] args) 2 { 3 // 同步方式 4 Console.WriteLine("同步方式測試開始!"); 5 SyncMethod(0); 6 Console.WriteLine("同步方式結束!"); 7 Console.ReadKey(); 8 } 9 10 // 同步操作 11 private static void SyncMethod(int input) 12 { 13 Console.WriteLine("進入同步操作!"); 14 var result = SyancWork(input); 15 Console.WriteLine("最終結果{0}", result); 16 Console.WriteLine("退出同步操作!"); 17 } 18 19 // 模擬耗時操作(同步方法)
20 private static int SyancWork(int val) 21 { 22 for (int i = 0; i < 5; ++i) 23 { 24 Console.WriteLine("耗時操作{0}", i); 25 Thread.Sleep(100); 26 val++; 27 } 28 return val; 29 }
可以從右圖中看到執行結果,是非常典型的同步執行方法。
async關鍵字能用在方法、lambda表達式的聲明部分,用來標示此方法可能包含await關鍵字,只有擁有async才能在其內部使用await關鍵字。異步方法可以具有Task、Task<>或void的返回類型;await關鍵字則是用於返回值是“可等待”類型(awaitable)的方法或lambda表達式內,“awaitable”可以是任何類型(常見的有Task、Task<>),它必須公開一個GetAwaiter() 方法並且返回有效的”awaiter”。更詳細的信息可以參考“關於Async與Await的FAQ”,裡面介紹了這些概念與注意事項。
當一個async方法,且內部包含await關鍵字,它就會在編譯的時候成為一個異步方法,如果沒有await關鍵字,則它將只會被當成一個同步方法來執行。如果對其內部實現感興趣可以參考“異步性能:了解 Async 和 Await 的成本”一文,相信對深入了解這種機制還是有所幫助的。
現在我們嘗試使用新出的異步關鍵字async、await來改造成異步調用:
static void Main(string[] args){ // 異步方式 Console.WriteLine("\n異步方式測試開始!"); AsyncMethod(0); Console.WriteLine("異步方式結束!"); Console.ReadKey(); } // 異步操作 private static async void AsyncMethod(int input) { Console.WriteLine("進入異步操作!"); var result = await AsyncWork(input); Console.WriteLine("最終結果{0}", result); Console.WriteLine("退出異步操作!"); } // 模擬耗時操作(異步方法)
private static async Task<int> AsyncWork(int val) { for (int i = 0; i < 5; ++i) { Console.WriteLine("耗時操作{0}", i); await Task.Delay(100); val++; } return val; }
先來看結果吧,我們發現耗時操作已經是異步進行了。整體流程大概是先由Main函數異步調用AsyncMethod,並不等待AsyncMethod完成,繼續往下執行。而AsyncMethod方式在被調用後,在分配到時間片時開始啟動,執行函數體內容,並由於await AsyncWork語句而繼續異步調用AsyncWork,但由於await關鍵字,將在此等待AsyncWork完成後,再繼續往下執行。那麼,AyncWork也一樣的,被調用後,在分配到時間片時開始啟動,執行耗時操作。
可以看到,使用了新的關鍵字後,同步與異步編程的語法差別進一步減少。隨著.NET 4.5的推出,許多新類庫和既有類庫都支持這種新型的異步語法(比如HttpClient、HttpServer、MemoryStream...),它們以類似ReadAsync、WriteAsync、SendAsync等分開方法來提供具有async聲明,且返回類型為Task、Task<>的異步工作方式。
補充:
剛才有朋友提到await Task.Delay(100)這條語句,這是為了讓AsyncWork成為異步方法才加的,如果你要進行的操作不支持await修飾怎麼辦,其實很簡單,使用Task.Factory.StartNew()就行了,舉例:
1 // 異步操作 2 private static async void AsyncMethod(int input) 3 { 4 Console.WriteLine("進入異步操作!"); 5 var result = await Task.Factory.StartNew((Func<object, int>)SyncWork2, input); 6 Console.WriteLine("最終結果{0}", result); 7 Console.WriteLine("退出異步操作!"); 8 } 9 10 // 模擬耗時操作(同步方法) 11 private static int SyncWork2(object input) 12 { 13 int val = (int)input; 14 for (int i = 0; i < 5; ++i) 15 { 16 Console.WriteLine("耗時操作{0}", i); 17 Thread.Sleep(100); 18 val++; 19 } 20 return val; 21 }
這樣,我們的SyncWork2實際上卻是異步執行的,所得結果與前面的異步方法一致,只是這樣一來輸入參數只能是object類型,需要進行類型轉化。另外,除了StartNew,我們還可以新建一個Task,然後調用Run,以完成同樣效果。