C#（多线程和同步异步）

Task就是一个类，主要作用：用于和await搭配，并且返回当前的被调用方的状态。

拿下前端!

68人浏览 · 2026-01-18 19:29:31

拿下前端! · 2026-01-18 19:29:31 发布

一、线程与进程概念

进程（Process）：

一个正在运行的程序实例（如 MyApp.exe）
拥有独立内存空间
资源隔离（一个崩溃不影响其他进程）

线程：

进程内的执行单元
共享进程的内存和资源
一个进程至少有 1 个线程（主线程）

当你启动 WPF 程序（App.xaml → MainWindow），第一个线程就是 UI 线程，当不使用多线程后台有耗时操作会导致ui卡顿，所有 UI 控件（Button、TextBox 等）必须在 UI 线程创建和更新。

二、Thread和Task开线程

2.1.优劣对比

特性	`Thread`	`Task`
抽象层级	底层（直接操作系统线程）	高层（基于线程池的任务调度）
资源开销	高（每次 `new Thread()` 都创建新线程）	低（复用线程池线程）
返回值	❌ 不能直接返回值	✅ `Task<T>` 可返回结果
异常处理	难（需手动 try/catch）	✅ 自动捕获，可通过 `await` 或 `task.Exception` 获取
取消支持	需手动实现（如 `Thread.Abort()` 已废弃）	✅ 原生支持 `CancellationToken`
与 async/await 集成	❌ 不支持	✅ 完美支持
适用场景	长时间运行、独占线程（如消息循环）	绝大多数异步场景（I/O、计算、网络）

得出结论：绝大部分情况都使用Task，因此下面的3.1只讨论Task开线程的方法

2.2多线程实现

2.2.1Thread实现开线程

   private  void Button_Click_1(object sender, RoutedEventArgs e)
   {
        Thread要求输入一个函数或者委托
       Thread t = new Thread(() =>
       {
           Thread.Sleep(5000);
           MessageBox.Show("做菜");
           Thread.Sleep(3000);
           MessageBox.Show("吃饭");
       });
       t.Start();
   }

2.2.2Task实现开线程

直接反编译，Task就是一个类，run是类的静态方法，返回值为Task

注意下面两个线程的独立的，也就是并行执行的

     private void Button_Click_2(object sender, RoutedEventArgs e)
     {
//Task
         Task.Run(() => {
             Thread.Sleep(2000);
             MessageBox.Show("做菜");
         });
         Task.Run(() =>
         {
             Thread.Sleep(2000);
             MessageBox.Show("吃饭");
         });
         MessageBox.Show("主线程继续执行");
     }

三、异步与多线程

3.1ui线程

3.1.1概念

UI 线程是wpf的主线程，当你没有显示的开启线程，所有东西都会在这个线程运行；本质上运行一个 无限循环，称为 消息循环（Message Loop），所有 UI 操作最终都变成“消息”进入这个队列，由 UI 线程顺序处理

3.1.2特性

UI 线程是应用程序中专门负责创建、更新和响应用户界面的唯一主线程
所有 UI 元素（窗口、控件）的更新，创建必须在ui线程中操作

3.2几种常见的异步方法和使用场景

async void异步函数用法

// ✅ 唯一推荐场景：事件处理
private async void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    await Task.Delay(1000);
    MessageBox.Show("完成！");
}

async Task异步函数用法

重点：等同于void的同步函数，实际上，返回了一个Task的对象，这个是c#自动生成的

在返回值为Task的异步函数中，不需要去管这个Task类型的返回值，业务代码完全看作是无返回值类型的函数去做就可以，即：等同于void的同步函数

 private async Task MyMethod()
 {
     return; // 提前退出
 }

 private async void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
 {
     Task task = MyMethod(); // 获取返回的 Task
     await task; // 等待它

     // 验证 Task 状态
     Debug.WriteLine($"IsCompleted: {task.IsCompleted}"); // True
     Debug.WriteLine($"IsFaulted: {task.IsFaulted}");     // False
     Debug.WriteLine($"Status: {task.Status}");           // RanToCompletion
 }

task.IsCompleted是表示的是 “方法本身是否执行完毕”，不是 “方法内部启动的所有任务是否完成”！

task.Status是是否执行

注意：上面代码中使用了Button_Click异步函数去调用MyMethod异步函数，那么必须使用awit，否则不会等待执行完成，将继续执行Button_Click的代码

async Task<T>异步函数用法

有返回值的必须显式返回，这点和同步一样

// ✅ 有返回值的异步方法
public async Task<string> ReadFileAsync()
{
    string content = await File.ReadAllTextAsync("data.txt");
    return content; // ✅ 必须返回 string
}

// 调用方获取返回值
private async void Button_Click(...)
{
    try
    {
        string data = await ReadFileAsync(); // ✅ data 是 string 类型
        textBox.Text = data;
    }
    catch (Exception ex)
    {
        MessageBox.Show($"读取失败: {ex.Message}");
    }
}

3.3Task是什么

定义

Task就是一个类，主要作用：用于和await搭配，并且返回当前的被调用方的状态

常用属性

task.IsCompleted是表示的是 “方法本身是否执行完毕”，不是 “方法内部启动的所有任务是否完成”！返回值为空的函数执行完毕的标准是：return；和函数的方法体执行完毕。

特性

在调用返回值为Task的方法时，Task是立即返回的，下面代码做一个实验

 public async Task click_Execute()
 {
    await Task.Run(() => { Thread.Sleep(3000); });
 }
 private async void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
 {
     Task task=click_Execute();
    // await task;
     Debug.WriteLine(task.IsCompleted);
     MessageBox.Show("UI线程回到这个函数");
 }

当我不在调用函数不使用await时候，Button_Click函数不等待click_Execute执行完毕，但是此时Task对象以及返回。输出参数如下：

3.4async和await

await是异步的灵魂，async只是异步函数标记

await作用

修改函数的执行顺序，当ui线程发现await时，会跳出这个函数等待await函数后面执行完成再回来继续执行这个函数

await的使用

后面只能接返回Task的方法，例如：Task.Run和另外一个返回Task的异步方法

四、同步异步和多线程的结合使用实例

同步异步和多线程组合实例

点击事件1：同步单线程，ui界面阻塞

点击事件2：异步单线程，ui界面阻塞

点击事件2：多线程同步方法，当单开的线程执行时候，多线程的部分交给单独的线程执行，函数直接继续执行语句直到函数执行完毕，ui界面不阻塞

点击事件3：多线程异步，当在异步方法中使用await时这个关键字，函数先在await处将多线程的部分交给子线程，ui线程回来处理其他程序，当子线程执行完成，继续执行本函数，ui界面不阻塞。（这个方式才是多线程和异步的正确使用方式，单独使用多线程，会破坏逻辑顺序根本没有单独使用的必要）

//同步单线程
private void Button_Click_1(object sender, RoutedEventArgs e)
 {
     Thread.Sleep(3000);
     MessageBox.Show("Button clicked!");
 }
//异步单线程
 private async void Button_Click_2(object sender, RoutedEventArgs e)
 {

     Thread.Sleep(3000);
     MessageBox.Show("Button clicked!");
 }
//同步多线程
 private void Button_Click_3(object sender, RoutedEventArgs e)
 {
     Task.Run(() => {
         Thread.Sleep(3000);
         MessageBox.Show("线程执行完成");
     });

     MessageBox.Show("Button clicked!");
 }异步多线程
 private  async void Button_Click_4(object sender, RoutedEventArgs e)
 {
    await Task.Run(() => {
         Thread.Sleep(3000);
        MessageBox.Show("线程执行完成");
    } );
  
     MessageBox.Show("Button clicked!");
 }