前言
相信大家看過不少講C# async await的文章，博客園就能搜到很多，但還是有很多C#程序員不明白。
如果搞不明白，其實也不影響使用。但有人就會疑惑，爲什麼要用異步？我感覺它更慢了，跟同步有啥區別？
有的人研究深入，比如去研究狀態機，可能會明白其中的原理。但深入研究的畢竟少數。有的人寫一些示例，有的專業有的不是很專業，但看的人仍有不明白的。
所以我寫了一個示例，儘量簡單，讓大家形象地理解一下C#的異步。
就是一個示例，沒有什麼理論講解，大家自己測試自己思考。如果大家看理論講解，就能明白，我也就沒必要寫這個示例了。
示例的測試步驟
先直接測試，看結果，下面再放代碼
- 點擊VS2022的啓動按鈕，啓動程序，它會先啓動Server工程，再啓動AsyncAwaitDemo2工程
- 快速連續點擊5次button1(調用的是同步方法)
- 快速連續點擊5次button2(調用的是異步方法)
- 觀察思考輸出結果，體會異步的好處
測試截圖
測試截圖說明
- 5次點擊button1，界面是卡住的，但不影響輸出結果，5次點擊button2界面不會卡住(截圖看不出來，測試過程中有體現)
- 5次點擊button1，共5次同步請求，每個請求耗時2秒，一共耗時10秒，嫌慢，想要併發請求？那你可能要使用Task.Run，在線程中調用同步方法，這又涉及到線程佔用問題
- 5次點擊button2，共5次異步請求，每個請求耗時2秒，但一共耗時只有2秒，注意，代碼中請求web api接口使用Thread類了嗎？沒有！使用Task.Run了嗎？沒有！使用了async await語法糖，是不是比通過new Thread或Task.Run要簡單多了？就像寫同步代碼那樣，卻實現了異步併發的效果。
一個問題
其它博客也寫過示例，是控制檯示例，輸出的主線程ID，是有可能會變化的。這裏是Winform示例，輸出的主線程ID始終是UI線程的ID，即是1；
我沒有演示主線程ID發生變化的情況，這樣會使示例變得複雜一點，不容易看明白。
服務端
服務端和客戶端是兩個獨立的工程，測試時在一起跑，但其實可以分開部署，部署到不同的機器上
服務端是一個web api接口，用.NET 6、VS2022開發，代碼如下：
[ApiController]
[Route("[controller]")]
public class TestController : ControllerBase
{
[HttpGet]
[Route("[action]")]
public async Task<string> ForPreheat()
{
return await Task.FromResult("預熱返回結果");
}
[HttpGet]
[Route("[action]")]
public async Task<string> Get()
{
await Task.Delay(2000); //模擬耗時操作
return "測試返回結果";
}
}
客戶端
大家看客戶端代碼時，不需要關心服務端怎麼寫
客戶端是一個Winform工程，用.NET 6、VS2022開發，代碼如下：
public partial class Form1 : Form
{
private string _urlPreheat = "http://localhost:5028/Test/ForPreheat";
private string _url = "http://localhost:5028/Test/Get";
private int _index1 = 1; //測試時請快速連續點擊5次button1
private int _index2 = 1; //測試時請快速連續點擊5次button2
private Stopwatch _sw1;
private Stopwatch _sw2;
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
private async void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{
Request(_urlPreheat); //預熱
await RequestAsync(_urlPreheat); //預熱
Log("==== 預熱請求結束 ====================================");
}
#region Log
private void Log(string msg)
{
msg = $"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")} {msg}\r\n";
if (this.InvokeRequired)
{
this.BeginInvoke(new Action(() =>
{
txtLog.AppendText(msg);
}));
}
else
{
txtLog.AppendText(msg);
}
}
#endregion
private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
await Task.Delay(1000); //爲了能1秒內快速點擊幾次，爲了能寫這句代碼button1_Click前面加了async，但後面的代碼仍是同步調用；如果不加這句，第一次點擊界面就卡死了，無法連續點擊5次。
Log("==== 同步請求開始 ====================================");
if (_index1 == 1) _sw1 = Stopwatch.StartNew();
Request(_url);
if (_index1 == 5)
{
_sw1.Stop();
Log($"5次請求耗時：{_sw1.Elapsed.TotalSeconds:0.000}秒");
}
_index1++;
}
private async void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
await Task.Delay(1000); //爲了和button1保持一致
Log("==== 異步請求開始 ====================================");
if (_index2 == 1) _sw2 = Stopwatch.StartNew();
await RequestAsync(_url);
if (_index2 == 5)
{
_sw2.Stop();
Log($"5次請求耗時：{_sw2.Elapsed.TotalSeconds:0.000}秒");
}
_index2++;
}
private async Task RequestAsync(string url)
{
Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
HttpClient httpClient = HttpClientFactory.GetClient();
var result = await (await httpClient.GetAsync(url)).Content.ReadAsStringAsync();
sw.Stop();
Log($"線程ID={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}，請求耗時：{sw.Elapsed.TotalSeconds:0.000}秒，返回內容長度：{result.Length}");
}
private void Request(string url)
{
Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
var result = HttpUtil.HttpGet(url);
sw.Stop();
Log($"線程ID={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}，請求耗時：{sw.Elapsed.TotalSeconds:0.000}秒，返回內容長度：{result.Length}");
}
}
思考
把button2_Click方法中的await RequestAsync(_url);修改爲兩行：
await RequestAsync(_url);
await RequestAsync(_url);
那麼5次點擊，每次點擊請求2次，共5×2=10次請求，請問這10次請求的總耗時大約是幾秒？
答案是4秒，爲什麼？
因爲每次點擊的2次請求是順序的，耗時是2+2=4秒，而5次點擊是併發的，沒有增加耗時時長
Demo完整代碼
https://gitee.com/s0611163/AsyncAwaitDemo2
流程圖
最後，我畫了兩個流程圖，但這兩個流程圖可能畫的很不專業，所以僅供參考
button1點擊5次的流程圖：
button2點擊5次的流程圖：
我之前說過，異步的本質是回調，這句話是否正確我也不知道，主要是爲了大家理解異步。