async/await，如何正确使用

Question

我正在尝试学习 c# async/await，我找到的所有教程都是相同的东西，我真的什么都看不懂，例如，为什么这段代码不起作用？您能否解释一下异步/等待的方式和原因，或者提供一些有用的链接以真正理解，因为我没有这方面的经验。

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Waiter();
        }

        public static async void Waiter()
        {
            await HeavyStuff();
            Console.WriteLine("1");
        }

        public static async Task HeavyStuff()
        {
            await Task.Run(() => {
                Thread.Sleep(1000);
                Console.WriteLine("2");
            });
        }
    }

Answer 1

在 Main() 中等待 Waiter()。否则它将调用 Waiter()，但 Main() 将继续执行而不等待 Waiter() 完成。这就是所谓的“一劳永逸”。 Main() 将完成，程序在 Waiter() 完成之前结束。

class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        await Waiter();
    }

    public static async Task Waiter()
    {
        Console.WriteLine("1");
        await HeavyStuff();
        Console.WriteLine("4"); // this will be instantly shown after "3"
    }

    public static async Task HeavyStuff()
    {
        Console.WriteLine("2");  // this will be instantly shown after "1"
        await Task.Delay(1000);  // short version of Task.Run(() => Thread.Sleep(1000))
        Console.WriteLine("3");  // this will be shown after 1 second
    }
}

一个没有异步 Main 的火忘记版本。在这个版本中，我们阻止 Main 在 Waiter 完成之前完成（= 结束程序）。

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Waiter();
        Thread.Sleep(2000);  // this gives Waiter() time to finish
    }

    public static async Task Waiter()
    {
        Console.WriteLine("1");
        await HeavyStuff();
        Console.WriteLine("4");
    }

    public static async Task HeavyStuff()
    {
        Console.WriteLine("2");
        await Task.Delay(1000);
        Console.WriteLine("3");
    }
}

Answer 2

我强烈建议您阅读 Stephen Cleary 撰写的 blog post，以获得对 async/await 意义的相当全面的解释。

但具体到您的问题，在方法签名中使用 async 会提示编译器创建状态机。您必须在方法中添加 async 关键字，以便在方法主体中启用 await（正如您在编写 Waiter() 和 HeavyStuff() 时可能发现的那样）。

这里最终发生的是，当您从 Main 调用 Waiter 时，它确实调用了 Waiter 方法，但是因为您没有等待调用的结果，所以它会将其视为“即发即弃”。因此，您会体验到程序关闭。

同样，当 Waiter() 等待 HeavyStuff() 时（如果 Waiter() 是从 Main() 等待的），程序将等待该方法返回，然后在控制台上显示“1”。

上面的博客文章涵盖了这一点，但您可能不想从Waiter() 返回 void，因为这通常用于事件处理，实际上没有任何东西在等待方法的结果。虽然您没有使用方法返回值，但您正在等待它，因此最好改为返回 Task。

从 C# 7.1 开始，您可以在 Main() 入口点中使用 async 关键字，因此您的代码应如下所示：

class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        await Waiter();
    }

    public static async Task Waiter()
    {
        await HeavyStuff();
        Console.WriteLine("1");
    }

    public static async Task HeavyStuff()
    {
        await Task.Delay(1000);
        Console.WriteLine("2");
    }
}