前言
C# 中的 Async 和 Await 關鍵字是異步編程的核心。使用這兩個關鍵字可以輕鬆創建異步方法。使用 async 關鍵字定義的異步方法簡稱“異步方法”。
異步編程
併發的一種形式，它採用furture模式或回調(callback)機制，以避免產生不必要的線程。.Net中future的類型有 Task 和 Task<Result> 。
異步編程的核心理念是異步操作：
啓動了的操作將會在一段時間後完成。
這個操作正在執行時，但不會阻塞原來的線程。
啓動了這個操作的線程後，可以繼續執行其它任務。
當操作完成時，它會通知它的future，或者調用回調函數，以便讓程序知道操作已經結束。
異步的好處
-
對於面向終端用戶的GUI程序，異步可以提高響應能力。
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對於服務器應用：異步編程實現了可擴展。
服務器可以利用線程池填滿其可擴展性，使用異步編程後，可擴展性通常可以提供一個數量級，可以最大程度的壓榨服務器性能，提高處理能力。
async
使用 async 修飾符可以將方法、lambda表達式或匿名方法指定爲異步。
async 的主要目的是，使方法內的await關鍵字生效。
//等待異步完成再執行後邊的操作，但是整個方法不會阻塞
var result = await DoSomethingAsync();
output.Result = result;
如果使用了 Async 最好一直使用它
await
async 標記的異步方法，可以使用 await 來指定暫定點。 await 運算符通知編譯器異步方法：在等待的異步過程完成後才能繼續通過該點。同時，會將控制權返回至異步方法的調用方。
async 方法在開始時以同步的方式執行。在 async 方法內部，await 關鍵字對他的參數(一個異步任務)執行一個異步等待。它首先檢查操作是否已經完成，如果完成了，就繼續運行(同步方法)。否則，他會暫停 async 方法，並返回，將控制權交給調用方，留下一個 未完成的 Task。一段時間後，操作完成，async方法再恢復運行。
用 await 語句等待一個任務完成，當該方法在 await 處暫停時，就可以捕捉上下文(context)。如果當前SynchronizationContext不爲空，這個上下文就是當前SynchronizationContext。如果當前SynchronizationContext爲空，則這個上下文爲當前TaskScheduler。該方法會在這個上下文中繼續運行。
//此時await會捕獲當前上下文
await DoSomethingAsync();
//.... //這裏會試圖用上邊捕獲的上下文繼續執行
await DoSomethingAsync().ConfigureAwait(false);
//.... 這裏開始在新的線程中運行
ConfigureAwait 配置 Task 的 awaiter，將延續任務封裝回原始上下文，則爲True ，否則爲 False。
詳情可查閱ConfigureAwait(false)資料，這裏暫時不做贅述。可閱讀以下文章
異步方法異常：
異步方法異常時會返回在 Task 對象中，並將這個 Task 對象的狀態改變爲“已完成”。當 await 調用該 Task 對象時，await 會獲得並(重新)拋出該異常，並保留原始的棧軌跡。
注意：
異步方法避免使用 Task.Wait 和 Task<T>.Result ，因爲他們會導致死鎖。
示例：
public async Task<int> GetUrlContentLengthAsync()
{
var client = new HttpClient();
//異步執行請求，立即返回一個Task<string>，並將控制權讓出
Task<string> getStringTask =
client.GetStringAsync("https://docs.microsoft.com/dotnet");
//由於異步方法未執行等待，所以可以繼續執行不依賴異步返回結果的同步方法
DoIndependentWork();
//掛起任務進度，並將控制權交割GetUrlContentLengthAsync方法的調用方，並返回一個Task<int>給調用方。
//該任務表示將返回下載字符串長度的一個承諾
//然後調用方會繼續執行，執行不依賴於GetUrlContentLengthAsync返回結果的其它工作，否則就等待。
string contents = await getStringTask;
return contents.Length;
}
void DoIndependentWork()
{
Console.WriteLine("Working...");
}
await 運算符會暫停 GetUrlContentLengthAsync 方法：
- 在
getStringTask完成之前，GetUrlContentLengthAsync無法繼續。 - 同時，控件返回至
GetUrlContentLengthAsync的調用方。 - 當
getStringTask完成時，控件將在此繼續。 - 然後，
await會從getStringTask檢索string結果
如果 DoIndependentWork 依賴於異步執行的結果，則在等待 getStringTask 返回結果期間不能進行任何工作。需要改成以下寫法。
string getStringTask = await client.GetStringAsync("https://docs.microsoft.com/dotnet");
構成異步方法的條件：
- 方法簽名要包含
async修飾符。 - 按照約定，異步方法的名稱以“Async”後綴結尾。
- 返回類型爲以下類型之一
- 如果你的方法有返回值，則返回 Task<Result> 的類型。
- 如果你的方法沒有返回值，則返回 Task 類型
- 方法中至少要包含一個 await 表達式，該表達式標記一個點，在該點上，直到等待的異步操作完成方法才能繼續。 同時，並且將控制權返回到方法的調用方。
返回類型
await 運算符的操作數通常是以下幾種.NET類型：Task、Task<TResult>、ValueTask或VauleTask<TResult>。但是任何可等待表達式都可以是await運算符的操作數。
總結
- 異步可以提高響應能力。
- 異步不會阻塞線程
- 使用
async來標記異步方法 - 使用
await來指定暫停點，掛起其進度，在等待的異步過程完成後才能繼續通過該點。同時，會將控制權返回至異步方法的調用方，調用方可以繼續執行不依賴於異步返回結果的其它工作。 - 如果使用了
Async最好一直使用它 - 異步方法避免使用
Task.Wait和Task<T>.Result，因爲他們會導致死鎖。
