C#中异步编程4async与await异步程序开发的实例分析

1. 异步编程介绍

在计算机程序中，一个任务会根据代码的顺序一步一步地执行。当执行到某些任务时，程序需要等待某些操作完成后才能继续执行下面的代码。这种操作通常包括网络请求、读写文件等。

在传统的编程方式中，如果需要等待这些操作完成，程序会一直阻塞在当前任务上，等待操作完成。这种操作方式会导致程序的执行速度变慢，并会给用户带来不好的用户体验。

而异步编程可以有效解决这个问题。异步编程将任务拆分成多个小任务，并且按照顺序执行。当程序执行到需要等待操作完成的小任务时，程序不会一直阻塞在当前任务上，而是将其挂起，并执行下一个小任务。当需要等待的操作完成后，程序再恢复执行当前任务，这就可以避免程序一直阻塞的问题。

2. async与await的使用

在C#中，异步编程通常使用async和await关键字来实现。async关键字用来表示这是一个异步方法，而await关键字用来等待异步操作完成。

下面看一个简单的例子：

public async Task<string> GetDataAsync()

{
    string result = string.Empty;
    // 发起一个异步请求
    HttpResponseMessage response = await httpClient.GetAsync(url);
    if (response.IsSuccessStatusCode)
    {
        result = await response.Content.ReadAsStringAsync();
    }
    return result;
}

可以看到，我们使用async关键字来定义了一个异步方法GetDataAsync。在方法中，我们使用await关键字等待httpClient.GetAsync方法的返回值，并在获取到响应时继续执行。

2.1 async与await异步方法的最佳实践

下面介绍一些使用async和await的最佳实践：

2.1.1 避免使用async void

在异步方法中，不要使用async void方式来返回结果。因为使用async void方式无法捕获异常，也无法等待方法返回结果。

2.1.2 避免嵌套过深的async方法

因为异步方法可能会产生死锁的问题，所以在异步方法中尽量避免嵌套过深的异步方法。

2.1.3 避免使用Task.ConfigureAwait(false)

在使用await关键字时，避免使用Task.ConfigureAwait(false)，因为这会取消关联操作的上下文，可能会引发线程安全的问题。

3. async与await实战案例

下面通过一个实际案例来介绍async与await的使用。假设我们需要从Github API获取C#的库中的内容并输出每个库的描述：

public async Task GetDataAsync()

{
    // 获取C#的库
    string url = "https://api.github.com/search/repositories?q=language:C#";
    // 设置请求头
    httpClient.DefaultRequestHeaders.Accept.Clear();
    httpClient.DefaultRequestHeaders.Accept.Add(new MediaTypeWithQualityHeaderValue("application/json"));
    httpClient.DefaultRequestHeaders.Add("User-Agent", "HttpClientFactory-Sample");
    // 发起异步请求
    HttpResponseMessage responseMessage = await httpClient.GetAsync(url);
    if (responseMessage.IsSuccessStatusCode)
    {
        // 获取响应内容
        string jsonString = await responseMessage.Content.ReadAsStringAsync();
        // 解析响应内容
        dynamic jsonObject = JsonConvert.DeserializeObject(jsonString);
        foreach (var item in jsonObject["items"])
        {
            // 输出每个库的描述
            Console.WriteLine(item["description"]);
        }
    }
}

在上面的代码中，我们使用了async和await来等待httpClient.GetAsync方法完成，并使用Newtonsoft.Json来解析响应内容，并输出每个库的描述。

4. 总结

本文主要介绍了C#中异步编程的知识，并且详细介绍了async和await的使用方法。我们还通过一个实际案例来演示了async和await的使用。希望本文能帮助到大家，更好地掌握C#异步编程的知识。