В С#,asyncиawaitКлючевые словада Реализация асинхронного программированияосновные инструменты。Они позволяют разработчикам писать неблокирующий код.,тем самым улучшая отзывчивость приложенийи Пропускная способность。В этой статье будет подробно рассмотреноC#вasyncиawaitКлючевые слова,Включая их основные понятия, Метод реализации、Расширенное использование и лучшие практики.

1. Основные понятия асинхронного программирования

1.1 Что такое асинхронное программирование

Асинхронное программирование — это парадигма программирования, которая позволяет программе продолжать выполнение другого кода, ожидая завершения длительной задачи (например, операции ввода-вывода).

1.2 asyncиawaitКлючевые слова

• async：Используется для объявления метода как асинхронного метода.,Он может содержать один или несколькоawaitвыражение。
• await：Используется для приостановки выполнения асинхронного метода.,Пока ожидающая задача не будет завершена.

2. Внедрить асинхронное программирование

2.1 использоватьasyncОбъявить асинхронный метод

public async Task<int> GetCountAsync()
{
    // Асинхронные операции
    return await Task.Run(() => {
        // Моделирование долго выполняющихся задач
        Thread.Sleep(3000);
        return 42;
    });
}

2.2 использоватьawaitВызов асинхронного метода

public async Task DoWorkAsync()
{
    int count = await GetCountAsync();
    Console.WriteLine($"The count is: {count}");
}

3. Расширенные возможности асинхронного программирования

3.1 Объединение асинхронных методов

использоватьawaitОбъединение нескольких асинхронных методов。

public async Task DoMultipleAsyncTasks()
{
    var result1 = await Task.Run(() => DoWork1());
    var result2 = await Task.Run(() => DoWork2());
    // ...
}

3.2 Обработка исключений

в асинхронном методеиспользоватьtry-catchблок для обработки исключений。

public async Task DoWorkAsync()
{
    try
    {
        var result = await GetCountAsync();
        Console.WriteLine(result);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine($"An error occurred: {ex.Message}");
    }
}

3.3 Отмена асинхронных операций

использоватьCancellationTokenПриходить Отменить асинхронную операцию。

public async Task DoWorkWithCancellationAsync(CancellationToken cancellationToken)
{
    while (!cancellationToken.IsCancellationRequested)
    {
        // Выполнить работу
        await Task.Delay(1000, cancellationToken);
    }
}

3.4 Настройка таймаута для асинхронных методов

использоватьTaskизTimeoutметод Приходить Установить тайм-аут。

public async Task DoWorkWithTimeoutAsync()
{
    try
    {
        await Task.Delay(5000); // Моделирование долго выполняющихся задач
    }
    catch (TaskCanceledException)
    {
        Console.WriteLine("The operation has timed out.");
    }
}

4. Лучшие практики асинхронного программирования

4.1 избегать цикловиспользоватьawait

в циклеиспользоватьawaitМожет вызвать тупик。учитыватьиспользоватьTask.WhenAllПриходить Параллельное выполнение цикловв Асинхронные операции。

var tasks = numbers.Select(async number => await ProcessNumberAsync(number));
await Task.WhenAll(tasks);

4.2 использоватьConfigureAwait(false)

在库метод中использоватьConfigureAwait(false)чтобы избежать ненужногоизпереключение контекста。

public void LibraryMethod()
{
    var result = await GetResultAsync().ConfigureAwait(false);
}

4.3 Рассмотрите возможность использования асинхронных конструкторов

Асинхронные конструкторы позволяют выполнять асинхронную инициализацию при создании объекта.

public class AsyncClass
{
    private readonly int _data;

    public AsyncClass()
    {
        _data = await GetDataAsync();
    }

    private async Task<int> GetDataAsync()
    {
        await Task.Delay(1000); // моделирование Асинхронные операции
        return 42;
    }
}

4.4 Избегайте неиспользуемых возвращаемых значений асинхронных методов

Убедитесь, что возвращаемое значение асинхронного метода используется правильно, иначе это может помешать оптимизации компилятора.

var result = await GetCountAsync(); // Убедитесь, что результат используется

4.5 учитыватьиспользоватьIAsyncEnumerable

Асинхронное перечисление для больших объемов данных,использоватьIAsyncEnumerable。

public async IAsyncEnumerable<int> GetNumbersAsync()
{
    for (int i = 0; i < 100; i++)
    {
        await Task.Delay(100); // моделирование Асинхронные операции
        yield return i;
    }
}