async/await 异步编程

前言

　　最近在学习Web Api框架的时候接触到了async/await，这个特性是.NET 4.5引入的，由于之前对于异步编程不是很了解，所以花费了一些时间学习一下相关的知识，并整理成这篇博客，如果在阅读的过程中发现不对的地方，欢迎大家指正。

同步编程与异步编程

　　通常情况下，我们写的C#代码就是同步的，运行在同一个线程中，从程序的第一行代码到最后一句代码顺序执行。而异步编程的核心是使用多线程，通过让不同的线程执行不同的任务，实现不同代码的并行运行。

前台线程与后台线程

　　关于多线程，早在.NET2.0时代，基础类库中就提供了Thread实现。默认情况下，实例化一个Thread创建的是前台线程，只要有前台线程在运行，应用程序的进程就一直处于运行状态，以控制台应用程序为例，在Main方法中实例化一个Thread，这个Main方法就会等待Thread 线程执行完毕才退出。而对于后台线程，应用程序将不考虑其是否执行完毕，只要应用程序的主线程和前台线程执行完毕就可以退出，退出后所有的后台线程将被自动终止。来看代码应该更清楚一些：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace ConsoleApp
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("主线程开始");

            //实例化Thread，默认创建前台线程
            Thread t1 = new Thread(DoRun1);
            t1.Start();

            //可以通过修改Thread的IsBackground，将其变为后台线程
            Thread t2 = new Thread(DoRun2) { IsBackground = true };
            t2.Start();

            Console.WriteLine("主线程结束");
        }

        static void DoRun1()
        {
            Thread.Sleep(500);
            Console.WriteLine("这是前台线程调用");
        }

        static void DoRun2()
        {
            Thread.Sleep(1500);
            Console.WriteLine("这是后台线程调用");
        }
    }
}

　　运行上面的代码，可以看到DoRun2方法的打印信息“这是后台线程调用”将不会被显示出来，因为应用程序执行完主线程和前台线程后，就自动退出了，所有的后台线程将被自动终止。这里后台线程设置了等待1.5s，假如这个后台线程比前台线程或主线程提前执行完毕，对应的信息“这是后台线程调用” 将可以被成功打印出来。

Task

　　.NET 4.0推出了新一代的多线程模型Task。async/await特性是与Task紧密相关的，所以在了解async/await前必须充分了解Task的使用。这里将以一个简单的Demo来看一下Task的使用，同时与Thread的创建方式做一下对比。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Web;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace TestApp
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("主线程启动");
            
            //.NET 4.5引入了Task.Run静态方法来启动一个线程
            Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("Task1启动"); });

            //Task启动的是后台线程，假如要在主线程中等待后台线程执行完毕，可以调用Wait方法
            Task task = Task.Run(() => { Thread.Sleep(500); Console.WriteLine("Task2启动"); });
            task.Wait();
            
            Console.WriteLine("主线程结束");
        }
    }
}