C# 异步之Async/await
该文章仅为个人理解，如有错误请指正，标红内容为重点，会有针对异步的多个文章，包含Task，APM(BeginInvoke,EndInvoke)等。
一、基本概念:
- Async/await 关键字是在.Net 4.5引入的关键字来创建自动延续任务实现异步调用。
- async/await是语法糖，等价于task.Run().ContinueWith(action,Task.FromCurrentSynchronizationContext())。
- 延续：是.Net提供一种异步编程模式，用来代替阻塞、等待、轮询异步调用的操作。
- Task的ContinueWith方法：在task任务完成后继续执行ContinueWith中的代码，除非指定线程，默认情况下ContinueWith中的代码在线程池中的线程运行。
- Task.ContinueWith指定线程，由于ContinueWith中的代码需要在指定的线程运行例如更新UI控件必须在UI线程中执行，使用方法重载，传递TaskScheduler参数，TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext()可以捕获调用线程同步上下文，可以保证ContinueWIth中的代码封送给指定的同步上下文。
- 同步上下文：同步上下文的工作就是确保调用在正确的线程上执行。任何一方都可以提供一个执行的上下文，允许其他第三方向其封送调用。创建Form控件或Form时，会调用父类Control的构造函数会检查当前线程是否拥有同步上下文，如果没有则会安装WindowsFormsSynchronizationContext作为线程的同步上下文。
二、Async/await概念解释：
Async：表示函数包含一个或多个基于任务(Task)的异步方法调用。
返回值：有返回值，修改为Task
await：
对每个任务调用使用await，await之后的代码编译器都会当做先前任务的延续。
当遇到await后会立刻跳出当前方法，直到await中task执行完毕后，await之后代码会自动加入延续。
编译器会为await生成的代码获取当前同步上下文，并创建任务调度器，然后把调度器赋值给延续。
等价于Task.ContinueWith(Action,Task.FromCurrentSynchronizationContext)代码。
也可以将await理解为一个运算符，该运算符表示等待异步执行的结果，也就是对Task.Result属性进行操作，而不是对方法本身进行操作。
三、基本使用：
//情况1.异步事件处理程序
private async void btnAsync1_Click(object sender, EventArgs e)
{
//开启基于Task的异步方法调用
string taskResult=await Task.Run(() =>
{
Thread.Sleep(1000);
return "BtnAsync1";
});
//延续,await会自动捕获同步上下文(UI线程的同步上下文),不存在跨线程操作Control
btnAsync1.Text = taskResult;
}
//情况2.没有返回值，修改为Task
private void btnAsync2_Click(object sender, EventArgs e)
{
//必须进行接收返回值,因为要捕获异常和Task运行结果
Task taskResult = SetBtnTxt();
btnAsync2.Text = "BtnAsync2";
}
//情况2.没有返回值，修改为Task
public async Task SetBtnTxt()
{
string taskResult = await Task.Run(() =>
{
Thread.Sleep(1000);
return "BtnAsync2";
});
btnAsync2.Text = taskResult;
}
//情况3.返回值为string,修改为Task
private void btnAsync3_Click(object sender, EventArgs e)
{
Task taskResult = GetBtnText();
btnAsync3.Text = "BtnAsync3";
}
//情况3.返回值为string,修改为Task
public async Task GetBtnText()
{
string taskResult= await Task.Run(() =>
{
Thread.Sleep(1000);
return "BtnAsync3";
});
btnAsync3.Text = taskResult;
return taskResult;
} 四、Async/await和死锁：
情况：
//发生死锁
private void btnAsync4_Click(object sender, EventArgs e)
{
Task taskResult = GetBtnText();
//1.出现线程阻塞
btnAsync4.Text = taskResult.Result;
}
public async Task GetBtnText()
{
string taskResult=await Task.Run(() =>
{
Thread.Sleep(1000);
return "BtnAsync3";
});
//2.出现线程阻塞
return taskResult;
}
白话说明：
当代码执跳出GetBtnText后,会执行taskResult.Result会发生UI线程阻塞,而GetBtnText中执行完Task代码后，会由await进行延续Task后的代码，延续代码会由Task中的线程封送到UI线程。
Task的返回值，在执行完延续代码后才会进行返回，延续代码需要UI线程，而UI线程在等待Task的返回值，导致了UI线程和Task线程之间相互等待，发生死锁。
只要使用了await之后，即使没有返回值，也没有延续代码，也会发生延续操作，也必须调用UI线程。
专业术语说明：
使用async和await模式时，就引入了非阻塞执行流程(异步Task)到应用程序中，非阻流程可以启动许多异步任务，在时间上单个线程(UI线程)的执行流程是顺序的，当允许它持续贯穿执行整个应用程序时，非阻塞流程(Task线程)才能达到最佳状态，代码最终释放关联的线程到线程池去执行其他任务，当在线程(UI线程)上初始化非阻塞执行流程、通过等待任务(Task.Result)来显示阻塞线程时，就会阻止非阻塞流程完成(Task线程需要封送延续任务到UI线程上)。
关联的线程无法完成，直到等待的任务完成，如果应用程序是多线程的，那么当显式阻塞线城市，会导致不必要的系统资源消耗，最终会影响应用程序的总体响应能力。如果应用程序是单线程时(或者具备线程关联性)，则在使用async和await启动非阻塞执行流程后选择显式阻塞执行流程时，会产生死锁，因为阻塞了唯一可以继续执行任务的线程。
解决方式：
1.在所有异步交互里使用一致性技术，即Demo中btnAsync4_Click继续使用async/await。
2.使用Task.ConfigureAwait()控制是否让编译器为await生成代码，以捕获上下文。在TaskAsync中Task.Run()函数增加.ConfigureAwait(false),最后为Task.Run().ConfigureAwait(false)。