public static void Main(string[] args)
{
    string result = DownloadContentAsync().Result;
    Console.ReadKey();
}

// You use the async keyword to mark a method for asynchronous operations.
// The "async" modifier simply starts synchronously the current thread. 
// What it does is enable the method to be split into multiple pieces.
// The boundaries of these pieces are marked with the await keyword.
public static async Task<string> DownloadContentAsync()// By convention, the method name ends with "Async
{
    using (HttpClient client = new HttpClient())
    {
        // When you use the await keyword, the compiler generates the code that checks if the asynchronous operation is finished.
        // If it is already finished, the method continues to run synchronously.
        // If not completed, the state machine will connect a continuation method that must be executed WHEN the Task is completed.


        // Http request example. 
        // (In this example I can set the milliseconds after "sleep=")
        String result = await client.GetStringAsync("http://httpstat.us/200?sleep=1000");

        Console.WriteLine(result);

        // After completing the result response, the state machine will continue to synchronously execute the other processes.


        return result;
    }
}

解释

下面是一个高层async/await的快速示例。除此之外，还有很多细节需要考虑。

注意:Task.Delay(1000)模拟工作1秒。我认为最好将此视为等待来自外部资源的响应。由于我们的代码正在等待响应，系统可以将正在运行的任务设置到一边，并在完成后返回到它。同时，它可以在该线程上做一些其他工作。

在下面的例子中，第一个块正是这样做的。它立即启动所有任务(Task。延迟线)，并把它们放到一边。代码将在await一行上暂停，直到1秒的延迟完成，然后才进入下一行。由于b、c、d和e几乎与a同时开始执行(由于缺少await)，因此在本例中它们应该大致同时完成。

在下面的例子中，第二个块正在启动一个任务，并在开始后续任务之前等待它完成(这就是await所做的)。每次迭代需要1秒。await是暂停程序并在继续之前等待结果。这是第一块和第二块的主要区别。

例子

Console.WriteLine(DateTime.Now);

// This block takes 1 second to run because all
// 5 tasks are running simultaneously
{
    var a = Task.Delay(1000);
    var b = Task.Delay(1000);
    var c = Task.Delay(1000);
    var d = Task.Delay(1000);
    var e = Task.Delay(1000);

    await a;
    await b;
    await c;
    await d;
    await e;
}

Console.WriteLine(DateTime.Now);

// This block takes 5 seconds to run because each "await"
// pauses the code until the task finishes
{
    await Task.Delay(1000);
    await Task.Delay(1000);
    await Task.Delay(1000);
    await Task.Delay(1000);
    await Task.Delay(1000);
}
Console.WriteLine(DateTime.Now);

输出:

5/24/2017 2:22:50 PM
5/24/2017 2:22:51 PM (First block took 1 second)
5/24/2017 2:22:56 PM (Second block took 5 seconds)

关于SynchronizationContext的额外信息

注意:这就是我感到有点模糊的地方，所以如果我错了什么，请纠正我，我会更新答案。对它的工作原理有一个基本的了解是很重要的，但只要你从来没有使用过ConfigureAwait(false)，你也可以成为这方面的专家，尽管我认为你可能会失去一些优化的机会。

有一个方面使得异步/等待概念有点难以掌握。事实上，在这个例子中，这一切都发生在同一个线程上(或者至少在SynchronizationContext方面看起来是同一个线程)。默认情况下，await将恢复运行它的原始线程的同步上下文。例如，在ASP中。NET中你有一个HttpContext，当请求进入时它被绑定到一个线程上。此上下文包含特定于原始Http请求的内容，例如原始request对象，其中包含语言、IP地址、报头等内容。如果你在处理过程中切换线程，你可能会在不同的HttpContext中尝试从这个对象中提取信息，这可能是灾难性的。如果您知道您不会将上下文用于任何事情，您可以选择“不关心”它。这基本上允许您的代码在单独的线程上运行，而无需带上下文。

你如何做到这一点?默认情况下，await a;代码实际上做了一个假设，你想要捕获和恢复上下文:

await a; //Same as the line below
await a.ConfigureAwait(true);

如果你想让主代码在没有原始上下文的情况下继续在一个新线程上运行，你只需使用false而不是true，这样它就知道它不需要恢复上下文。

await a.ConfigureAwait(false);

在程序暂停之后，它可能会继续在一个具有不同上下文的完全不同的线程上运行。这就是性能改进的来源——它可以在任何可用的线程上继续运行，而不必恢复它开始时的原始上下文。

这些东西让人困惑吗?地狱耶!你能算出来吗?可能!一旦你掌握了概念，然后转向Stephen Cleary的解释，它往往更适合那些已经对async/await有技术理解的人。

异步&等待简单的解释

简单的类比

一个人可能会等早班火车。这就是他们所做的一切，因为这是他们目前正在执行的主要任务。(同步编程(你通常做的事情!))

另一些人可能在等早班火车的时候，抽着烟，喝着咖啡。(异步编程)

什么是异步编程?

异步编程是指程序员选择在与主线程执行分开的线程上运行一些代码，然后在执行完成时通知主线程。

async关键字实际上做什么?

在方法名前加上async关键字，例如

async void DoSomething(){ . . .

允许程序员在调用异步任务时使用await关键字。这就是它所做的。

为什么这很重要?

在许多软件系统中，主线程专门用于与用户界面相关的操作。如果我正在运行一个非常复杂的递归算法，需要5秒才能在我的计算机上完成，但我在主线程(UI线程)上运行这个，当用户试图单击我的应用程序上的任何东西时，它将出现冻结，因为我的主线程已经排队，目前正在处理太多的操作。因此，主线程无法处理从鼠标点击到从按钮点击运行的方法。

什么时候使用Async和Await?

在不涉及用户界面的情况下，最好使用异步关键字。

假设你正在编写一个程序，允许用户在手机上画草图，但是每隔5秒它就会在互联网上查看天气。

我们应该等待呼叫，轮询每5秒呼叫一次网络以获取天气，因为应用程序的用户需要保持与移动触摸屏的交互以绘制漂亮的图片。

如何使用Async和Await

从上面的例子，下面是一些如何编写它的伪代码:

    //ASYNCHRONOUS
    //this is called using the await keyword every 5 seconds from a polling timer or something.

    async Task CheckWeather()
    {
        var weather = await GetWeather();
        //do something with the weather now you have it
    }

    async Task<WeatherResult> GetWeather()
    {

        var weatherJson = await CallToNetworkAddressToGetWeather();
        return deserializeJson<weatherJson>(weatherJson);
    }

    //SYNCHRONOUS
    //This method is called whenever the screen is pressed
    void ScreenPressed()
    {
        DrawSketchOnScreen();
    }

附加说明-更新

我忘了在我最初的笔记中提到，在c#中，你只能等待被包裹在任务中的方法。例如，你可以等待这个方法:

// awaiting this will return a string.
// calling this without await (synchronously) will result in a Task<string> object.
async Task<string> FetchHelloWorld() {..

你不能等待不是任务的方法，像这样:

async string FetchHelloWorld() {..

请随意查看Task类的源代码。

下面是通过打开对话框读取excel文件的代码，然后使用async和等待运行异步代码，从excel逐行读取并绑定到网格

namespace EmailBillingRates
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
            lblProcessing.Text = "";
        }

        private async void btnReadExcel_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            string filename = OpenFileDialog();

            Microsoft.Office.Interop.Excel.Application xlApp = new Microsoft.Office.Interop.Excel.Application();
            Microsoft.Office.Interop.Excel.Workbook xlWorkbook = xlApp.Workbooks.Open(filename);
            Microsoft.Office.Interop.Excel._Worksheet xlWorksheet = xlWorkbook.Sheets[1];
            Microsoft.Office.Interop.Excel.Range xlRange = xlWorksheet.UsedRange;
            try
            {
                Task<int> longRunningTask = BindGrid(xlRange);
                int result = await longRunningTask;

            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show(ex.Message.ToString());
            }
            finally
            {
                //cleanup  
               // GC.Collect();
                //GC.WaitForPendingFinalizers();

                //rule of thumb for releasing com objects:  
                //  never use two dots, all COM objects must be referenced and released individually  
                //  ex: [somthing].[something].[something] is bad  

                //release com objects to fully kill excel process from running in the background  
                Marshal.ReleaseComObject(xlRange);
                Marshal.ReleaseComObject(xlWorksheet);

                //close and release  
                xlWorkbook.Close();
                Marshal.ReleaseComObject(xlWorkbook);

                //quit and release  
                xlApp.Quit();
                Marshal.ReleaseComObject(xlApp);
            }

        }

        private void btnSendEmail_Click(object sender, EventArgs e)
        {

        }

        private string OpenFileDialog()
        {
            string filename = "";
            OpenFileDialog fdlg = new OpenFileDialog();
            fdlg.Title = "Excel File Dialog";
            fdlg.InitialDirectory = @"c:\";
            fdlg.Filter = "All files (*.*)|*.*|All files (*.*)|*.*";
            fdlg.FilterIndex = 2;
            fdlg.RestoreDirectory = true;
            if (fdlg.ShowDialog() == DialogResult.OK)
            {
                filename = fdlg.FileName;
            }
            return filename;
        }

        private async Task<int> BindGrid(Microsoft.Office.Interop.Excel.Range xlRange)
        {
            lblProcessing.Text = "Processing File.. Please wait";
            int rowCount = xlRange.Rows.Count;
            int colCount = xlRange.Columns.Count;

            // dt.Column = colCount;  
            dataGridView1.ColumnCount = colCount;
            dataGridView1.RowCount = rowCount;

            for (int i = 1; i <= rowCount; i++)
            {
                for (int j = 1; j <= colCount; j++)
                {
                    //write the value to the Grid  
                    if (xlRange.Cells[i, j] != null && xlRange.Cells[i, j].Value2 != null)
                    {
                         await Task.Delay(1);
                         dataGridView1.Rows[i - 1].Cells[j - 1].Value =  xlRange.Cells[i, j].Value2.ToString();
                    }

                }
            }
            lblProcessing.Text = "";
            return 0;
        }
    }

    internal class async
    {
    }
}

在一个简单的控制台程序中显示上述解释:

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        TestAsyncAwaitMethods();
        Console.WriteLine("Press any key to exit...");
        Console.ReadLine();
    }

    public async static void TestAsyncAwaitMethods()
    {
        await LongRunningMethod();
    }

    public static async Task<int> LongRunningMethod()
    {
        Console.WriteLine("Starting Long Running method...");
        await Task.Delay(5000);
        Console.WriteLine("End Long Running method...");
        return 1;
    }
}

输出为:

Starting Long Running method...
Press any key to exit...
End Long Running method...

因此,

Main通过TestAsyncAwaitMethods启动长时间运行的方法。这立即返回，而不停止当前线程，我们立即看到'按任何键退出'消息 在此期间，LongRunningMethod一直在后台运行。一旦它完成，来自Threadpool的另一个线程拾取该上下文并显示最终消息

因此，没有线程被阻塞。

查看这个小提琴https://dotnetfiddle.net/VhZdLU(如果可能的话改进它)，运行一个简单的控制台应用程序，在同一个程序中显示Task, Task. waitall ()， async和await操作符的用法。

这个小提琴应该清楚你的执行周期的概念。

下面是示例代码

using System;
using System.Threading.Tasks;

public class Program
{
    public static void Main()
    {               
        var a = MyMethodAsync(); //Task started for Execution and immediately goes to Line 19 of the code. Cursor will come back as soon as await operator is met       
        Console.WriteLine("Cursor Moved to Next Line Without Waiting for MyMethodAsync() completion");
        Console.WriteLine("Now Waiting for Task to be Finished");       
        Task.WaitAll(a); //Now Waiting      
        Console.WriteLine("Exiting CommandLine");       
    }

    public static async Task MyMethodAsync()
    {
        Task<int> longRunningTask = LongRunningOperation();
        // independent work which doesn't need the result of LongRunningOperationAsync can be done here
        Console.WriteLine("Independent Works of now executes in MyMethodAsync()");
        //and now we call await on the task 
        int result = await longRunningTask;
        //use the result 
        Console.WriteLine("Result of LongRunningOperation() is " + result);
    }

    public static async Task<int> LongRunningOperation() // assume we return an int from this long running operation 
    {
        Console.WriteLine("LongRunningOperation() Started");
        await Task.Delay(2000); // 2 second delay
        Console.WriteLine("LongRunningOperation() Finished after 2 Seconds");
        return 1;
    }   

}

来自输出窗口的跟踪: