本文我们从一个生活中的场景为例开始 ，探究 C# 的 async / await

B站同名账号KrnlsYs有本文的视频版讲解，还有C#零基础4小时速通入门教程，读者可按需观看

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一、从生活中的场景理解同步和异步

先来设想一个场景：我饿了，要吃午饭，于是点了一份外卖。并且我还打算看视频学习C#

同步思维

1. 点外卖

2. 站在门口，什么也不干，一直等

3. 半个小时后，外卖到了

4. 开始吃饭，吃完

5. 吃完之后，才开始学习 C#

这个流程是正确的，逻辑也很清晰：一步一步来，前一步不完成，后一步就不开始

但实际上，正常人点了外卖之后不会干等着，而是去做其他的事情

异步思维

更合理的方式是：

1. 点外卖

2. 在等外卖的过程中，开始学习 C#

3. 外卖到了，边吃边继续看

4. 吃完，学习也差不多结束了

做了同样的事，总耗时明显减少了

二、引入async和await

先来看一段完全同步的代码：

namespace KrnlsYs
{
	class Program
	{
		static void Show()
		{
			Console.WriteLine(2);

			Thread.Sleep(3000);

			Console.WriteLine(3);
		}
		static void Main(string[] args)
		{
			Console.WriteLine(1);

			Show();

			Console.WriteLine(4);

			Console.ReadLine();
		}
	}
}

这段代码非常简单，先输出1 2 三秒后输出 3 4 

Thread.Sleep 是同步（阻塞）的等待。不理解没关系，下文会和异步（不阻塞）对比

现在把Show方法改成异步版本：

static async void ShowAsync()
{
	Console.WriteLine(2);

	await Task.Delay(3000);

	Console.WriteLine(3);
}

注意：

• 将Thread.Sleep修改为 await Task.Delay(3000);
• 方法使用async关键字修饰，并且方法名称加上Async（异步方法的命名约定）
• 绝大部分情况下不应该用void作为异步方法的返回值，如果不需要返回值应该使用 Task，需要额外返回值使用 Task<TResult>，本文暂不讨论

运行后你会看到：1 2 4 三秒后输出 3

三、await 到底做了什么

真正的关键，就在：await Task.Delay(3000);

await 的行为可以分成几步理解：

1. 先判断：后面的这个 "东西" 是不是已经完成了

2. 如果已经完成：像同步代码一样，继续往下执行

3. 如果没有完成（需要等待）

   • 暂停当前方法

   • 把控制权还给调用方

   • 当前线程不阻塞，可以去干别的事

等 Task.Delay(3000) 真的完成之后：

• 运行时会“通知”回来

• 再继续执行 await 后面的代码

所以现在很好解释刚才的输出：

• Main 输出 1

• 调用 ShowAsync，输出 2

• 遇到 await，方法暂停，直接返回

• Main 继续执行，输出 4

• 3 秒后，ShowAsync 恢复执行，输出 3

所以最终顺序是：1243

四、一个“点外卖”的完整异步示例

我们把最开始的点外卖的例子用代码实现

using System.Diagnostics;

namespace KrnlsYs
{
	class Program
	{
		static void OrderDelivery()
		{
			Console.WriteLine("Ordering delivery");
		}
		static void WaitForDelivery()
		{
			Console.WriteLine("Waiting...");
			Thread.Sleep(5000);

			Console.WriteLine("Delivery arrived");
		}
		static void Eat()
		{
			Console.WriteLine("Eating...");
			Thread.Sleep(5000);

			Console.WriteLine("Finished eating");
		}
		static void LearnCSharp()
		{
			Console.WriteLine("Learning...");
			Thread.Sleep(10000);
			Console.WriteLine("Finished learning C#");
		}

		static void Main(string[] args)
		{
			var sw = Stopwatch.StartNew();

			OrderDelivery();
			WaitForDelivery();
			Eat();
			LearnCSharp();

			sw.Stop();
			Console.WriteLine(sw.Elapsed.TotalSeconds);
		}
	}
}

同步版本：总耗时 20 秒 = 等外卖 5 秒 + 吃饭 5 秒 + 学习 C# 10 秒

异步版本：并行等待

using System.Diagnostics;

namespace KrnlsYs
{
	class Program
	{
		static void OrderDelivery()
		{
			Console.WriteLine("Ordering delivery");
		}
		static async Task WaitForDeliveryAsync()
		{
			Console.WriteLine("Waiting...");
			await Task.Delay(5000);

			Console.WriteLine("Delivery arrived");
		}
		static async Task EatAsync()
		{
			Console.WriteLine("Eating...");
			await Task.Delay(5000);

			Console.WriteLine("Finished eating");
		}
		static async Task LearnCSharpAsync()
		{
			Console.WriteLine("Learning...");
			await Task.Delay(10000);
			Console.WriteLine("Finished learning C#");
		}

		static async Task Main(string[] args)
		{
			var sw = Stopwatch.StartNew();

			OrderDelivery();
			var waitingTask = WaitForDeliveryAsync();
			var learningTask = LearnCSharpAsync();

			await waitingTask;
			await EatAsync();

			await learningTask;

			sw.Stop();
			Console.WriteLine(sw.Elapsed.TotalSeconds);
		}
	}
}

等外卖的同时开始学习,外卖到后开始吃,吃完时，学习也刚好完成，总耗时10秒

五、一个非常重要的误区：await 等的是什么？

很多人会误以为：只有 async 方法才能被 await，这是错误的

例如如下代码 await Show(); 行错误，因为Show无法被await

namespace KrnlsYs
{
	class Program
	{
		static async void Show()
		{
		}
		static async Task Main(string[] args)
		{
			await Show();
		}
	}
}

正确的说法是：await 等待的是一个awaitable expression 可等待表达式，因此不论方法是不是async，只要返回的可等待的，那么就可以await

如下代码的Show没有被async修饰，但是可以await

namespace AsyncExample
{
	class Program
	{
		static Task Show() => new(() => { });
	
		static async Task Main(string[] args)
		{
			await Show();
		}
	}
}

可以简单理解为：

1. async 的作用，只是为了让方法内部可以使用 await
2. 真正的异步行为，发生在 await 上，而不是 async 上