无法理解异步和等待答案

【问题标题】：Trouble understanding async and await无法理解异步和等待
【发布时间】：2017-11-04 04:01:54
【问题描述】：

我一直在尝试理解 C# 中的 async/await 和 Task，但尽管观看了 youtube 视频、阅读文档和学习了复数课程，但我还是失败了。

我希望有人能够帮助回答这些稍微抽象的问题，以帮助我解决问题。

1. 为什么当 async 关键字本身什么都不做而 await 关键字添加了一个暂停点时，他们说 async/await 启用了“asynchonrous”方法？不会添加暂停点来强制方法同步执行，即在继续之前完成等待标记的任务。

2. 显然你不应该使用 async void 除了事件处理程序，那么你如何正常调用 async 方法呢？似乎为了使用 await 关键字调用异步方法，调用它的方法/类本身需要标记为异步。我见过的所有示例都使用事件处理程序“启动”了一个异步 void 方法。您将如何“逃避”这种 async/await 包装来运行该方法？

public async Task SaveScreenshot(string filename, IWebDriver driver)
{
    var screenshot = driver.TakeScreenshot();
    await Task.Run(() =>
    {
        Thread.Sleep(2000);
        screenshot.SaveAsFile(filename, ScreenshotImageFormat.Bmp);
        Console.WriteLine("Screenshot saved");
    });
    Console.WriteLine("End of method");
}

回到 1. 这看起来像一个同步方法。当它到达Task.Run 时执行暂停，因此Console.WriteLine("End of method"); 在任务完成之前不会被执行。也许整个方法本身将在代码中触发时异步执行？但回到 2，您需要使用 await 调用它，否则您会收到消息“因为未等待此调用..”因此添加 await 将导致该执行点同步等等。

任何理解这一点的帮助将不胜感激。

【问题讨论】：

标签： c# asynchronous async-await

【解决方案1】：

没有添加暂停点来强制方法同步执行，即在继续之前完成等待标记的任务。

不，您想到的词是“顺序”，而不是“同步”。 await 导致异步顺序代码。 “顺序”的意思是“一次一个”； “同步”的意思是“阻塞直到完成”。

你通常如何调用异步方法？

使用await。

您将如何“逃避”这种 async/await 包装来运行该方法？

理想情况下，您不要。你去async all the way。现代框架（包括 ASP.NET MVC、Azure Functions / WebJobs、NUnit / xUnit / MSTest 等）都允许您拥有返回 Task 的入口点。不太现代的框架（包括 WinForms、WPF、Xamarin Forms、ASP.NET WebForms 等）都允许 async void 入口点。

因此，理想情况下，您不从同步代码中调用异步代码。如果您考虑一下什么是异步代码是，这是有道理的：它的全部意义在于不阻塞调用线程，所以如果您在异步代码上阻塞调用线程，那么你首先失去了异步代码的所有好处。

也就是说，在极少数情况下确实需要同步处理代码。例如，如果您正在过渡到异步，或者如果您受到库/框架的限制，该库/框架强制您的代码是同步的并且不能与async void 一起使用。在这种情况下，您可以使用hacks in my article on brownfield async 之一。

【讨论】：

谢谢斯蒂芬。你是对的，我将顺序与异步混淆了。这种解释是否有效 - 假设我有一个包含 Task.Run 的普通方法，其中包含一些代码，之前和之后。如果我触发该方法，当它到达 Task.Run 时，它将异步执行（？），但没有顺序控制，因此（在方法中）之后的代码将继续执行。这个方法本身会阻塞调用线程吗？与 async await 相比，如果在方法中的 await 之前执行将等待任务运行，但不会阻塞调用线程。
Task.Run 只是将一些工作扔到线程池中。所以我认为Task.Run 中的代码完全独立于调用代码。你可以考虑它是异步运行的使用术语“并行”来描述Task.Run 而不是“异步”。您可能会发现我的async intro 很有帮助。

【解决方案2】：

你的理解很好:)。您似乎缺少的要点是 .NET 中的“异步”方法意味着可以在不阻塞调用线程的情况下停止执行的方法。

正如您在 (1) 中指出的，async 关键字基本上可以使用await，并且要求返回类型为void 或Task/Task<T>。 await 只是指示当前方法暂停执行，直到任务完成。

您在这里缺少的是它暂停仅暂停当前方法。它确实不阻塞了方法正在执行的线程。这在诸如 WPF 应用程序的 UI 线程之类的情况下很重要。暂停方法执行，一切继续运行，阻塞线程，应用程序停止响应。

您通常希望您的async 调用一直到顶部（如事件处理程序），这样可以提供最大的灵活性并防止出现死锁情况。然而;您可以等待Task 返回方法完成Wait：

someAsyncMethod.Wait()

或者获取返回值：

 var result = someAsyncMethod.Result;

请注意，这两个都是同步的，并且会阻塞调用线程。如果异步任务正在等待调用线程上的其他工作完成，这样做可能会导致死锁。

以上内容应回答您在 (3) 中的问题；方法本身似乎是同步执行的（这是await/async 的魔力），但任务不会阻塞调用线程。

【讨论】：

非常感谢布拉德利。因此，例如，如果您调用异步方法并且它包含一个运行 5 分钟的等待任务，那么当它到达等待时，“焦点”是否会返回到调用线程？有点像'好吧，你可以在我执行这个任务时控制自己做你自己的事情，之后我还会执行任何剩余的代码'类型的方式？
@Konzy262 是的；确切的工作方式取决于斯蒂芬的回答中所解释的上下文同步

【解决方案3】：

它是异步的，因为您不必等待方法返回。在您的代码中，您可以调用异步方法并将任务保存在变量中。继续做其他事情。稍后，当需要方法结果时，您等待响应（任务）。

// Synchronous method.
static void Main(string[] args)
{
    // Call async methods, but don't await them until needed.
    Task<string> task1 = DoAsync();
    Task<string> task2 = DoAsync();
    Task<string> task3 = DoAsync();

    // Do other stuff.

    // Now, it is time to await the async methods to finish.
    Task.WaitAll(task1, task2, task3);

    // Do something with the results.
    Console.WriteLine(task1.Result);
    Console.ReadKey();
}

private static async Task<string> DoAsync()
{
    Console.WriteLine("Started");
    await Task.Delay(3000);
    Console.WriteLine("Finished");

    return "Success";
}

// Output:
// Started
// Started
// Started
// Finished
// Finished
// Finished
// Success

【讨论】：