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摘要

在面向服務的系統中，各個子系統之間通常采用異步方式進行通信，例如訂單系統與支付系統之間的通信，以及現實生活中你在餐廳點菜、下單、做事、上菜、吃飯的過程，這些都是異步的。異步的工作流可以同時進行，因此它能夠提高效率。現在的掃碼點餐就是一個很好的異步例子，它將顧客點餐與廚師制作菜品的過程分離，使得這兩個過程可以同時進行，從而提高了效率。在同步的世界里，工作流簡單易懂，但效率卻非常低。

正文

現代應用程序廣泛使用文件和網絡 I/O。I/O 相關 api 傳統上默認是阻塞的，導致用戶體驗和硬件利用率不佳，此類問題的學習和編碼的難度也較大。而今基于 Task 的異步 API 和語言級異步編程模式顛覆了傳統模式，使得異步編程非常簡單，幾乎沒有新的概念需要學習。

異步代碼有如下特點：

• 在等待 I/O 請求返回的過程中，通過讓出線程來處理更多的服務器請求。

• 通過在等待 I/O 請求時讓出線程進行 UI 交互，并將長期運行的工作過渡到其他 CPU，使用戶界面的響應性更強。

• 許多較新的 .net API 都是異步的。

• 在 .NET 中編寫異步代碼很容易。

  
  

使用 .NET 基于 Task 的異步模型可以直接編寫 I/O 和 CPU 受限的異步代碼。該模型圍繞著Task和Task<T>類型以及 C# 的async和await關鍵字展開。本文將講解如何使用 .NET 異步編程及一些相關基礎知識。

.NET Framework 提供了一個基于任務的異步模式 (TAP)，它是構建異步操作的推薦方式。這種模式使用 System.Threading.Tasks.Task 和 System.Threading.Tasks.Task<TResult> 類來代表異步操作。這種模式不僅適用于 I/O 操作，還適用于那些可能會阻塞主線程的長時間運行的計算操作。通過使用 TAP，開發者可以編寫出更加簡潔、易于理解和維護的異步代碼。

基本概念

• Task: 代表一個異步操作。Task 類提供了一種方式來運行某些操作，并在操作完成時通知應用程序。對于無返回值的異步操作，使用 Task 類。

• Task<TResult>: 繼承自 Task，代表有返回值的異步操作。TResult 是操作完成時返回的結果類型。

  
  

編寫異步代碼

1. 使用 async 和 await 關鍵字: .NET 引入了 async 和 await 關鍵字簡化異步編程。標記為 async 的方法稱為異步方法，這些方法中可以使用 await 關鍵字等待異步操作的完成，而不會阻塞調用線程。

2. 啟動異步操作: 可以通過調用返回 Task 或 Task<TResult> 的方法來啟動異步操作。如果方法支持異步版本，它通常以 "Async" 結尾。

3. 等待異步操作完成: 在異步方法中，可以使用 await 關鍵字等待異步操作的完成，await 會暫停當前方法的執行，直到等待的 Task 完成，然后繼續執行方法的剩余部分。期間，調用線程不會被阻塞，可以繼續執行其他工作。

注意：異步不能提高單一業務的速度。