理解.NET的Task异步编程：async与await

“.NET基于Task的异步编程模型” .NET框架引入了基于Task的异步编程模型（TAP），这是自.NET Framework 4版本以来的一个重要改进，旨在简化异步编程，尤其是对于UI应用程序和I/O密集型操作。在Visual Studio Async CTP中，两个关键字`async`和`await`的引入，极大地简化了编写异步代码的过程。 1. `async`关键字：此关键字用于标记一个方法为异步方法。当在方法签名前加上`async`，编译器会自动处理该方法内部的异步操作，并确保不会阻塞主线程。这使得开发者可以像编写同步代码一样编写异步代码，但又不会影响应用程序的响应性。 2. `await`关键字：`await`关键字用于等待异步操作完成。当遇到`await`关键字，控制权会立即返回给调用者，直到异步操作完成，然后再继续执行`await`后面的代码。这样避免了显式地编写回调函数或使用复杂的状态机。 以下是一个简单的例子，展示了`async`和`await`如何工作： ```csharp private async void button_Click(object sender, EventArgs e) { var client = new WebClient(); var result = await client.DownloadStringTaskAsync("http://www.csdn.net"); textBox1.Text = result; MessageBox.Show("Complete"); } ``` 在这个例子中，`DownloadStringTaskAsync`方法是一个异步操作，当`await`它时，程序不会阻塞，而是立即返回，允许UI线程继续处理其他事件。一旦下载完成，控制流将回到`await`之后的代码，设置文本框的文本并显示消息框。 传统的异步编程通常需要手动处理回调函数，例如使用`DownloadStringCompleted`事件，这种方式代码更复杂且不易维护： ```csharp private void button3_Click(object sender, EventArgs e) { var client = new WebClient(); client.DownloadStringCompleted += (s, evt) => { textBox1.Text = evt.Result; MessageBox.Show("Complete"); }; client.DownloadStringAsync(new Uri("http://www.csdn.net")); } ``` 相比之下，`async`和`await`使代码更加简洁和直观。 3. 异步编程的方法： - 使用`Task.Run`或`Task.Factory.StartNew`来启动一个后台任务，适用于CPU密集型操作，它们会在后台线程上运行。 - `TaskCompletionSource<T>`用于创建自定义的异步操作，它可以控制异步操作的完成、取消和异常处理。 - `Task.WhenAll`和`Task.WhenAny`帮助处理多个并发的异步操作，分别在所有任务完成或任何任务完成时继续执行。 4. 异步I/O：对于I/O操作，如文件读写、网络通信等，异步编程是至关重要的，因为它们通常是阻塞的。使用异步版本的API（如`ReadAsync`、`WriteAsync`等）可以在不阻塞主线程的情况下进行这些操作。 5. 异步编程的优势： - 提高用户体验：UI线程保持响应，用户界面不会冻结。 - 资源优化：CPU时间不会浪费在等待I/O操作完成上。 - 易于理解和调试：`async/await`代码结构清晰，便于理解和维护。 `.NET基于Task的异步编程模型`通过`async`和`await`提供了更简洁、更直观的异步编程方式，使开发者能够更容易地处理并发和非阻塞操作，提高应用程序的性能和用户体验。