.NET中的async和await关键字使用及Task异步调用实例

.NET中的异步编程模型在.NET 4.5版本中得到了重大改进，引入了`async`和`await`关键字，以及`Task`类的广泛应用。这些特性显著简化了编写异步代码的过程，使得开发者能够更优雅地处理并发和非阻塞操作。 ### 1. `async`和`await`关键字 `async`关键字用于标记一个方法为异步方法，这允许在该方法内部使用`await`关键字。`await`关键字用于等待一个异步操作（通常是`Task`）的完成，而不阻塞当前线程。当`await`表达式遇到时，控制权会返回给调用者，直到异步操作完成，此时`await`后面的代码才会继续执行。 ```csharp public async Task<string> GetSlowStringAsync(int begin, int length) { // 异步操作 await Task.Delay(1000 * length); // 后续代码 return "异步操作完成"; } ``` 在这个例子中，`GetSlowStringAsync`方法使用`await Task.Delay`模拟了一个耗时的操作。`await`关键字使得方法在等待延迟期间不会阻塞调用线程，而是返回一个未完成的`Task`。一旦延迟结束，剩余的代码将在相同的上下文中继续执行。 ### 2. `Task`类 `Task`类是.NET中异步编程的核心，它代表一个异步操作。你可以直接创建`Task`实例来执行异步操作，或者使用`Task.Run`方法将同步方法包装成异步任务。例如： ```csharp public async Task<string> GetSlowStringAsync(int begin, int length) { // 使用Task.Run将同步方法包装成异步任务 var result = await Task.Run(() => WasteTimeObject.GetSlowString(begin, length)); return result; } ``` 在这个例子中，`Task.Run`启动了一个新线程来执行`GetSlowString`方法，`await`等待任务完成并返回结果。 ### 3. 异步调用实例 在传统的异步编程模型中，我们需要手动管理`BeginInvoke`和`EndInvoke`，以及回调函数。使用`async`和`await`后，代码变得更简洁： ```csharp private async void button1_Click(object sender, EventArgs e) { WasteTimeObject ad = new WasteTimeObject(); string result = await ad.GetSlowStringAsync(1, 10); textBox1.Text = result; } ``` 点击按钮时，`GetSlowStringAsync`方法会被异步调用，UI线程不会被阻塞，直到异步操作完成，结果会被赋值到文本框。 ### 4. 取消执行 `async`/`await`模式也支持异步操作的取消。这通常通过使用`CancellationToken`实现： ```csharp private CancellationTokenSource _cancellationTokenSource; private async void button1_Click(object sender, EventArgs e) { _cancellationTokenSource = new CancellationTokenSource(); try { string result = await ad.GetSlowStringAsync(1, 10, _cancellationTokenSource.Token); textBox1.Text = result; } catch (OperationCanceledException) { // 处理取消操作 } } private void btnCancel_Click(object sender, EventArgs e) { _cancellationTokenSource?.Cancel(); } ``` 在`GetSlowStringAsync`方法中，检查`CancellationToken`的`IsCancellationRequested`属性，或使用`ThrowIfCancellationRequested`方法来响应取消请求。 ### 5. 显示进度 在异步操作中，可以使用`IProgress<T>`接口来报告进度： ```csharp public async Task<string> GetSlowStringAsync(int begin, int length, IProgress<int> progress) { for (int i = begin; i < begin + length; i++) { progress.Report(i); await Task.Delay(1000); } return "异步操作完成"; } private async void button1_Click(object sender, EventArgs e) { IProgress<int> progress = new Progress<int>(p => progressBar.Value = p); string result = await ad.GetSlowStringAsync(1, 10, progress); textBox1.Text = result; } ``` 在`GetSlowStringAsync`中，每次迭代都会报告进度，UI可以通过`Progress<int>`实例更新进度条。 总结，`.NET`中的`async`和`await`关键字以及`Task`类提供了强大的异步编程工具，让开发者能更简单地编写非阻塞代码，同时支持取消操作和进度报告。这种新的编程模式大大提高了应用程序的响应性和用户体验。