深入理解 C# .NET Core 中 async await 异步编程思想

引言

很久没来CSDN了，快小半年了一直在闲置，主要是因为一时写不出一些稍微带有思想和深度的文章；之前就写过一篇关于async await 的异步理解 ，现在回顾，描述的并不到位、理解得也不透彻！好了，废话不多说了，直入主题吧！

一、什么是异步？

我们采用最简单的方式来描述吧，如同：当我们回到家打开电视机后，我们同时还可以烧热水，煮杯咖啡！当咖啡煮好了，好看的电视剧也开始了，在等待好看的电视进行播放和煮咖啡这个过程是同时执行的，所以我们才能在电视播放的同时一边喝咖啡一边品好剧；这种高效的处理方式，我们把它叫做异步！官方实例(特别生动形象的一个例子)

1.1 简单实例（WatchTV并行CookCoffee）

// See https://aka.ms/new-console-template for more information
var watchTV = WatchTV();//TV
var cookCoffee=CookCoffee();//Coffee
Console.ReadKey();

/// 

/// TV
/// 
static Task WatchTV()
{
    return Task.Run(() =>
    {
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}:脑白金广告开始了！");
        Thread.Sleep(2000);
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}:脑白金广告结束了，大宝SOD密广告开始了！");
        Thread.Sleep(2000);
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}:大宝SOD密广告结束了，好剧开始了！");
    });
}
/// 

/// Coffee
/// 
static Task CookCoffee()
{
    return Task.Run(() =>
    {
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}:开始烧水了！");
        Thread.Sleep(2000);
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}:水烧开了，开始煮咖啡了！");
        Thread.Sleep(2000);
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}:咖啡煮好了，好剧开始了，准备一边喝咖啡一边品剧了！");
    });
}

注意看，最巧妙的地方就在于，相同的时间，广告播放完了，而我的咖啡也煮好了！异步，实质上就是相同的时间我可以同时完成很多件事，就像我们煮咖啡的时候，什么爱奇艺、优酷、腾讯…讨厌的大段广告已经播放完了呀，简直不要太nice,yyds！

二、深入理解（异步）

2.1 当我需要异步返回值时，怎么处理？

简单，通过awiat,即可得到我们想要的运行结果，那我们简单改造下代码，加个返回值：

var watchTV = await WatchTV();//TV
Console.WriteLine(watchTV);
var cookCoffee=await CookCoffee();//Coffee
Console.WriteLine(cookCoffee);
Console.ReadKey();
static Task<string> WatchTV()
{
    return Task.Run(() =>
    {
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}:脑白金广告开始了！");
        Thread.Sleep(2000);
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}:脑白金广告结束了，大宝SOD密广告开始了！");
        Thread.Sleep(2000);
        return $"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}:大宝SOD密广告结束了，好剧开始了！";
    });
}
static Task<string> CookCoffee()
{
    return Task.Run(() =>
    {
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}:开始烧水了！");
        Thread.Sleep(2000);
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}:水烧开了，开始煮咖啡了！");
        Thread.Sleep(2000);
       return $"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}:咖啡煮好了，好剧开始了，准备一边喝咖啡一边品剧了！";
    });
}

这里注意了，怎么感觉好像回到了同步，因为这时候，好像已经不再是异步，它在一步一步地执行，明明是异步的写法，怎么成了同步的效果，这到底怎么回事？

其实，官方早已有了解释，也就是说，这时候虽然有了await关键字，线程是不会阻塞，但实际耗时却和同步是一样，但是要注意，这时候任然是异步，千万别理解成回归同步了，因为只是没有利用异步的关键功能！

2.2 充分利用异步并行的高效性

我们继续进行代码改造，因为上述的操作只是因为没有同时进行任务启动，那我们就改成同时进行任务启动吧！这样，就得到我们想要的结果了，既异步并行了，我们又拿到了自己想要返回值，简直不要太爽！

// See https://aka.ms/new-console-template for more information
var watchTv=WatchTV();//TV
var cookCoffee=CookCoffee();//Coffee
Console.WriteLine(await watchTv);
Console.WriteLine(await cookCoffee);
Console.ReadKey();

三、 async await 的秘密

注意看下面这段代码和运行结果，怎么好像主线程Id怎么被切换成子线程Id了呢？

// See https://aka.ms/new-console-template for more information
Console.WriteLine("MainId:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
var watchTv = WatchTV();//TV
var cookCoffee = CookCoffee();//Coffee
Console.WriteLine(await watchTv);
Console.WriteLine(await cookCoffee);
Console.WriteLine("MainId:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
Console.ReadKey();
static Task<string> WatchTV()
{
    return Task.Run(() =>
    {
        Console.WriteLine("Tv:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}:脑白金广告开始了！");
        Thread.Sleep(2000);
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}:脑白金广告结束了，大宝SOD密广告开始了！");
        Thread.Sleep(2000);
        return $"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}:大宝SOD密广告结束了，好剧开始了！";
    });
}
static Task<string> CookCoffee()
{
    return Task.Run(() =>
    {
        Console.WriteLine("Coffee:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}:开始烧水了！");
        Thread.Sleep(2000);
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}:水烧开了，开始煮咖啡了！");
        Thread.Sleep(2000);
        return $"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}:咖啡煮好了，好剧开始了，准备一边喝咖啡一边品剧了！";
    });
}

这是怎么回事呢？让我们来仔细分析分析？起初我怎么都想不明白，后来终于在 官网 找到答案，最简单直白地说：当异步 async await 遇到 await 时，异步任务会移交控制权，让步于调用方，await 异步任务完成后，但Main(主线程)还没做完呀，仍在异步线程中，答案：“异步任务执行运算的同时，允许其他任务在当前线程执行”，所以这时候当前线程成了异步线程Id自然就一点都不奇怪了！