多線程--await/async

1.await/async簡述

• await/async是C#保留關鍵字，通常成對出現
• async修飾方法，可以單獨出現，對原來的方法沒有任何改變，但會警告
• await在方法體，只能出現在task/async方法前面，單獨使用await會報錯
• async位於方法修飾符之後，返回類型之前

2.相關例子

2.1.單獨使用async

• 代碼如下：

/// <summary>
///方法帶async，但方法體中Task前面不帶await（與普通方法執行一樣，只不過會警告）
/// </summary>
static async void AsyncNoAwait()
{
    Console.WriteLine($"AsyncNoAwait start ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");

    Task.Run(() =>
    {
        Console.WriteLine($"AsyncNoAwait--Task start ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
        Thread.Sleep(1000);
        Console.WriteLine($"AsyncNoAwait--Task end ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
    });

    Console.WriteLine($"AsyncNoAwait end ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
}

• 在控制檯輸出如下：

• 結論：使用方式與普通方法無異，只是會有警告

2.2.await和async同時使用

await在方法內部位於Task前面，當前線程遇到await則跳出方法，然後繼續執行，而await Task.Run()之後的代碼都要等Task執行完成之後執行，效果與Task.Run()的回調一樣

• 代碼如下：

static void AsyncAwaitTest()
{
    Console.WriteLine($"AsyncAwaitTest start ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");

    //線程執行到AsyncWithAwait方法裏面的await語句之後，跳出此方法，繼續之後後面的代碼
    AsyncWithAwait(); 

    Console.WriteLine($"AsyncAwaitTest end ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
}


/// <summary>
/// await/async同時使用
/// 此await的作用就是讓當前線程不執行後面的代碼，而是跳出方法體，去執行調用次方法後面的代碼，
/// 而await後面的代碼在await 異步任務執行完成之後調用，類似回調
/// </summary>
static async void AsyncWithAwait()
{
    Console.WriteLine($"AsyncWithAwait start ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");

    //執行到此處，當前線程就會跳出當前方法
    await Task.Run(() =>
    {
        Console.WriteLine($"AsyncWithAwait--Task start ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
        Thread.Sleep(1000);
        Console.WriteLine($"AsyncWithAwait--Task end ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
    });

    //此處的輸出等上面的Task.Run 執行結束之後執行
    Console.WriteLine($"AsyncWithAwait end ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
}

• 控制檯輸出如下：

• 結論：當前線程1執行遇到await，不執行await後面的代碼，而await Task.Run()新開一個線程3執行lambda，所以之後兩個線程是併發執行的，互不干擾，只不過是先後順序而已，至於Task.Run()後面的代碼，是在Task.Run()執行完成之後執行的，可能會是當前線程也可能會新開一個線程

2.3.async方法上加多Task

• 代碼如下：

static void AsyncAwaitTest()
{
    Console.WriteLine($"AsyncAwaitTest start ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");

    //線程執行到AsyncWithAwait方法裏面的await語句之後，跳出此方法，繼續之後後面的代碼
    Task task = TaskAsyncNoRerturn(); 
    //wait會阻塞當前線程，直到TaskAsyncNoRerturn方法中await task後面的同步方法執行完成
    task.Wait();

    Console.WriteLine($"AsyncAwaitTest end ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
}

/// <summary>
 /// 方法帶Task，但方法沒有返回值
 /// 返回的Task包含了整個調用的方法，如果使用Task.wait()，將等待方法同步線程執行完畢
 /// </summary>
 /// <returns></returns>
 static async Task TaskAsyncNoRerturn()
 {
     Console.WriteLine($"TaskAsyncNoRerturn start ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");

     Task task = Task.Run(() =>
     {
         Console.WriteLine($"TaskAsyncNoRerturn--Task start ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
         Thread.Sleep(1000);
         Console.WriteLine($"TaskAsyncNoRerturn--Task end ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
     });

     await task; //方法聲明中的Task與當前task沒有任何關係

    //調用此方法，如果使用返回值task.wait()阻塞線程，將等到後面同步代碼執行完畢纔會跳過task.wait()
    for (int i = 0; i < 2; i++)
    {
        Console.WriteLine($"{i} ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
    Thread.Sleep(1000);
    }


    Console.WriteLine($"TaskAsyncNoRerturn end ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
}

• 控制檯輸出如下：

• 結論：在async方法中加入Task並不是指方法需要return，而是調用之後會自動返回一個Task類型的對象(暫時作爲 task)，調用task.wait()之後，會阻塞當前線程，直到async方法內部的同步代碼執行完成

備註：async方法內部的同步代碼：指的是在await Task.Run()之後的代碼是沒有再創建任何線程去執行的代碼

2.4.帶返回值的async方法

方法聲明：訪問修飾符 async Task<返回值類型> 方法名

例子：public async Task<int> Method

• 代碼如下：

static void AsyncAwaitTest()
{
    Console.WriteLine($"AsyncAwaitTest start ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");

    Task<int> task = TaskAsyncWithRerturn();
    //調用task.Result獲取返回值，會阻塞當前線程，指定返回值計算完成
    Console.WriteLine($"TaskAsyncWithRerturn的返回值：{task.Result}");

    Console.WriteLine($"AsyncAwaitTest end ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
}

/// <summary>
/// TaskAsyncWithRerturn方法返回int類型的值
/// 調用TaskAsyncWithRerturn返回，會返回一個Task<int>對象
/// 調用者想要獲取返回值，就得等task線程計算完畢，就是會阻塞調用線程 
/// </summary>
/// <returns></returns>
static async Task<int> TaskAsyncWithRerturn()
{
    Console.WriteLine($"TaskAsyncWithRerturn start ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");

    int result = 0;

    Task task = Task.Run(() =>
    {
        Console.WriteLine($"TaskAsyncWithRerturn--Task start ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
        for (int i = 0; i < 200; i++)
        {
            result += i;
            Thread.Sleep(10);
        }
        Console.WriteLine($"TaskAsyncWithRerturn--Task end ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
    });
    await task;

    Console.WriteLine($"TaskAsyncWithRerturn end ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");

    return result;
}

• 控制檯輸出如下：

• 結論：調用帶返回值的async方法，如果要獲取其返回值，就會阻塞當前線程，直到async方法中的返回值計算完畢