根据我的理解,async和await所做的主要事情之一是使代码易于编写和阅读-但使用它们是否等于生成后台线程来执行长时间的逻辑?

我目前正在尝试最基本的例子。我内联添加了一些注释。你能给我解释一下吗?

// I don't understand why this method must be marked as `async`.
private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Task<int> access = DoSomethingAsync();
    // task independent stuff here

    // this line is reached after the 5 seconds sleep from 
    // DoSomethingAsync() method. Shouldn't it be reached immediately? 
    int a = 1; 

    // from my understanding the waiting should be done here.
    int x = await access; 
}

async Task<int> DoSomethingAsync()
{
    // is this executed on a background thread?
    System.Threading.Thread.Sleep(5000);
    return 1;
}

当前回答

回答你的第二个问题-何时使用async -这里有一个相当简单的方法,我们使用:

长时间运行的I/O绑定任务,运行时间超过50ms -使用异步。 长时间运行的cpu绑定任务——使用并行执行、线程等。

解释:当你在做I/O工作时——发送网络请求,从磁盘读取数据等——实际的工作是由“外部”硅(网卡,磁盘控制器等)完成的。一旦工作完成,I/O设备驱动程序将“ping”回操作系统,操作系统将执行你的延续代码,回调等。在此之前,CPU可以自由地做自己的工作(作为奖励,你还可以释放一个线程池线程,这对web应用程序的可伸缩性来说是一个非常好的奖励)

附注:50ms阈值是MS的推荐值。否则,异步所增加的开销(创建状态机、执行上下文等)会消耗掉所有的好处。现在找不到MS的原始文章,但这里也提到了https://www.red-gate.com/simple-talk/dotnet/net-framework/the-overhead-of-asyncawait-in-net-4-5/

其他回答

我认为你用System.Threading.Thread.Sleep选了一个不好的例子

异步任务的要点是让它在后台执行,而不锁定主线程,例如执行DownloadFileAsync

System.Threading.Thread.Sleep不是“正在完成”的事情,它只是休眠,因此你的下一行在5秒后到达……

阅读这篇文章,我认为它很好地解释了async和await概念:http://msdn.microsoft.com/en-us/library/vstudio/hh191443.aspx

根据我的理解,async和await所做的主要事情之一是使代码易于编写和阅读。

它们是为了让异步代码易于编写和阅读。

这和生成后台线程来执行长时间逻辑是一样的吗?

一点也不。

//我不明白为什么这个方法必须被标记为'async'。

async关键字启用await关键字。所以任何使用await的方法都必须被标记为async。

// DoSomethingAsync()方法在5秒休眠后到达该行。难道不应该立即到达吗?

不会,因为异步方法默认情况下不会在另一个线程上运行。

//是否在后台线程上执行?

No.


你可能会发现我的async/await介绍很有用。官方MSDN文档也非常好(尤其是TAP部分),异步团队还发布了一个很好的FAQ。

在更高的层次上:

1) Async关键字启用等待,这就是它所做的一切。Async关键字不会在单独的线程中运行该方法。beginf async方法同步运行,直到它命中一个耗时任务的await。

2)你可以等待一个返回Task或t类型Task的方法。你不能等待async void方法。

3)主线程遇到等待耗时任务或实际工作开始时,主线程返回到当前方法的调用方。

4)如果主线程看到一个仍在执行的任务在等待,它不会等待它,而是返回到当前方法的调用者。通过这种方式,应用程序保持响应性。

5)等待处理任务,现在将在线程池的独立线程上执行。

6)当这个await任务完成时,它下面的所有代码将由单独的线程执行

下面是示例代码。执行它并检查线程id

using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace AsyncAwaitDemo
{
    class Program
    {
        public static async void AsynchronousOperation()
        {
            Console.WriteLine("Inside AsynchronousOperation Before AsyncMethod, Thread Id: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            //Task<int> _task = AsyncMethod();
            int count = await AsyncMethod();

            Console.WriteLine("Inside AsynchronousOperation After AsyncMethod Before Await, Thread Id: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

            //int count = await _task;

            Console.WriteLine("Inside AsynchronousOperation After AsyncMethod After Await Before DependentMethod, Thread Id: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

            DependentMethod(count);

            Console.WriteLine("Inside AsynchronousOperation After AsyncMethod After Await After DependentMethod, Thread Id: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        }

        public static async Task<int> AsyncMethod()
        {
            Console.WriteLine("Inside AsyncMethod, Thread Id: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            int count = 0;

            await Task.Run(() =>
            {
                Console.WriteLine("Executing a long running task which takes 10 seconds to complete, Thread Id: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                Thread.Sleep(20000);
                count = 10;
            });

            Console.WriteLine("Completed AsyncMethod, Thread Id: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

            return count;
        }       

        public static void DependentMethod(int count)
        {
            Console.WriteLine("Inside DependentMethod, Thread Id: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + ". Total count is " + count);
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Started Main method, Thread Id: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

            AsynchronousOperation();

            Console.WriteLine("Completed Main method, Thread Id: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

            Console.ReadKey();
        }

    }
}

这里所有的答案都使用Task.Delay()或其他内置的异步函数。但下面是我的例子,没有使用这些async函数:

// Starts counting to a large number and then immediately displays message "I'm counting...". 
// Then it waits for task to finish and displays "finished, press any key".
static void asyncTest ()
{
    Console.WriteLine("Started asyncTest()");
    Task<long> task = asyncTest_count();
    Console.WriteLine("Started counting, please wait...");
    task.Wait(); // if you comment this line you will see that message "Finished counting" will be displayed before we actually finished counting.
    //Console.WriteLine("Finished counting to " + task.Result.ToString()); // using task.Result seems to also call task.Wait().
    Console.WriteLine("Finished counting.");
    Console.WriteLine("Press any key to exit program.");
    Console.ReadLine();
}

static async Task<long> asyncTest_count()
{
    long k = 0;
    Console.WriteLine("Started asyncTest_count()");
    await Task.Run(() =>
    {
        long countTo = 100000000;
        int prevPercentDone = -1;
        for (long i = 0; i <= countTo; i++)
        {
            int percentDone = (int)(100 * (i / (double)countTo));
            if (percentDone != prevPercentDone)
            {
                prevPercentDone = percentDone;
                Console.Write(percentDone.ToString() + "% ");
            }

            k = i;
        }
    });
    Console.WriteLine("");
    Console.WriteLine("Finished asyncTest_count()");
    return k;
}

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。