异步提升响应

异步对于可能阻塞的活动是至关重要的。例如当你的应用访问Web的时候，访问web资源有时有点慢或者延时，如果这样一个活动在同步进程中阻塞了，整个应用就必须等待。在异步进程中，此应用可以继续其他的工作，而不依赖于web资源直到这个可能阻塞的任务完成。

下表展示了异步编程提升响应的典型领域。陈列的来自Framework 4.5 和the Windows Runtime 的APIs包含了支持async编程的方法。

对于访问UI线程的应用，异步被证明是特别有价值的，因为所有Ui相关的活动通常共享一个线程。如果同步应用的任何一个进程被阻塞了，那么所有进程都被阻塞了。届时你的应用停止了响应，你可能推断它出错了，然而它却仅仅在等待。

当你使用异步方法的时候，应用会继续响应UI。你可以调整或者最小化窗口，或者如果你不想等待应用完成，那就关了它。

基于异步的方法相当于在设计异步操作时，向可供你选择的选项增加了自动的传输装置。那就是说，你以更少的付出却获得了所有传统异步编程的好处。

异步方法更容易编写

关键字async和await是异步编程的核心。通过使用这两个关键字，可以使用.NET Framework 或者Windows Runtime的资源来创建异步方法，这就像创建同步方法一样简单。使用await和async定义的方法为异步方法。

下面是一个异步方法的例子。代码中的所有你都应该看着很熟悉。

// 签名中需要注意的三件事:
//  -方法有一个async修饰符. 
//  - 返回值是 Task 或 Task<T>. 
//    这里返回一个Task<int>，因为return语句返回int类型
//  - 方法名以 "Async"结尾。
async Task<int> AccessTheWebAsync()
{ 
    // 先要添加 System.Net.Http引用来声明 client.
    HttpClient client = new HttpClient();

    // GetStringAsync 返回 Task<string>. 这意味着当你等待这个任务的时候，你将获得一个字符串（urlContents）。
    Task<string> getStringTask = client.GetStringAsync("http://msdn.microsoft.com");


    //这里你可以处理任务，它不依赖来自GetStringAsync的字符串
    DoIndependentWork();

    // await 操作符延缓了AccessTheWebAsync.
    //  - AccessTheWebAsync 直到 getStringTask完成才继续执行。
    //  - 同时, 控制返回到 AccessTheWebAsync的调用者.
    //  - 当getStringTask完成时，控制恢复. 
    //  - await 操作符然后检索来自 getStringTask的字符串.
    string urlContents = await getStringTask;

    //  return 语句表明返回一个整数.
    return urlContents.Length;
}

如果AccessTheWebAsync在调用GetStringAsync 和等待完成之间没有其他要处理的代码，可以用下面一条单句简化代码。

string urlContents = await client.GetStringAsync();

下面总结了一些上面的异步方法的例子的特点：

• 方法签名包括async修饰符
• 异步方法的命名，按照惯例，以“Async”后缀结尾
• 返回类型只能是这三种：Task<TResult>,Task或void
• 方法通常至少包括一个await表达式，await标记了一个点，这个点就是直到异步操作完成后异步方法才继续执行。同时，方法是延迟的，控制返回到方法的调用者。

异步方法中发生什么？

理解异步编程最重要的事情是 控制流如何从一个方法移动到另一个方法。下图带你理解这个过程。

对应数字序号的解释如下：

1. 事件句柄调用并等待AccessTheWebAsync 异步方法。
2. AccessTheWebAsync 创建一个HttpClient实例,并调用GetStringAsync异步方法来下载website的内容，保存到字符串。
3. GetStringAsync发生了一些事情，延迟了方法的进度。也许必须等待站点下载或者一些其他的阻塞活动。为避免阻塞资源，GetStringAsync转让控制权给它的调用者AccessTheWebAsync 。
4. 因为getStringTask还没有被await，所以AccessTheWebAsync 可以不依赖GetStringAsync返回的最终结果继续工作。这项工作是一个同步方法DoIndependentWork。
5. DoIndependentWork是一个处理一些事情的同步方法，并且返回给它的调用者。
6. AccessTheWebAsync 已经完成了它能做的事情，但getStringTask还没有返回结果。AccessTheWebAsync 下一步想要计算并返回已经下载的字符串的长度，但是该方法直到有字符串时才能计算那个值。
   因此，AccessTheWebAsync 使用了一个await操作符来延迟它的进度，并且转让控制权给调用AccessTheWebAsync 的方法。AccessTheWebAsync 返回一个Task<int>给调用者。这个task代表一种产生一个整数结果的允诺，这个整数结果就是下载字符串的长度。
   【注意:如果GetStringAsync（并且从而getStringTask）在AccessTheWebAsync等待它之前完成，那么控制权保留在AccessTheWebAsync中。如果调用的异步过程（getStringTask）已经完成了，延迟和后来返回到AccessTheWebAsync的代价将会被浪费，因而AccessTheWebAsync没必要等待最终的结果了。】
   在调用者内部（这个例子中的事件句柄），处理模式继续执行。在等待异步返回的结果之前，调用者可能处理其他的工作而不依赖来自AccessTheWebAsync的结果，或者调用者可能会立即等待。事件句柄等待AccessTheWebAsync，AccessTheWebAsync等待GetStringAsync。
7. GetStringAsync完成并产生了字符串结果。这个字符串结果可能没有按你期望的那样通过GetStringAsync的调用被返回。（记住步骤3中该方法已经返回了一个task。）相反，这个字符串被保存到代表这个方法完成的任务对象getStringTask中。Await操作符检索来自getStringTask的结果。赋值语句将检索的结果赋值给urlContent变量。
8. 当AccessTheWebAsync获得字符串结果时，该方法可以计算这个字符串的长度。然后AccessTheWebAsync的工作也完成了，等待中的事件句柄可以恢复了。

API异步方法

你可能想知道在哪里找到支持异步的像GetStringAsync的方法。.NET Framework 4.5包含了许多对async和await有效的成员。你可以通过“Async”后缀和Task或Task<TResult>的返回类型来识别这些成员。比如，System.IO.Stream类中，在同步方法CopyTo, Read和 Write的旁边包含了很多像CopyToAsync, ReadAsync和WriteAsync的方法。

线程

async方法规定为非阻塞操作。当等待的task运行的时候，async方法的await表达式不会阻塞当前线程。相反，该表达式注册当前方法的剩余作为延续，并且返回控制权给async方法的调用者。

async和await关键字不会造成额外的线程被创建。async方法不会要求多线程是因为async方法没有运行在它自己的线程上。该方法运行在当前的同步上下文上，只有该方法激活的时候才会在该线程上使用时间。你可以使用Task.Run()来将CPU受限的工作移动到后台线程中，但是后台线程不会帮助处理仅仅等待结果变成可利用的。

异步和等待  

可以查看我的这篇博客Async and Await 异步和等待。

返回类型和参数

请查看我的这篇博客Async and Await 异步和等待。

命名惯例

按照惯例，给方法添加async修饰符，给方法名追加“Async”后缀。

复杂案例