在 .NET Core 中，异步编程是通过 async 和 await 关键字来实现的。这种方式允许你在不阻塞主线程的情况下执行耗时的操作，如 I/O 操作、网络请求等。.NET Core 提供了多种方式来实现异步操作，主要包括使用 Task、Task<T> 以及 async/await 语法糖。

异步编程的基本概念

• Task：表示一个可以异步执行的操作。
• Task<T>：表示一个返回类型为 T 的异步操作。
• async：标记方法为异步方法。
• await：等待异步操作完成，并在完成后继续执行后续代码。

实现异步的方式

1. 使用 Task 和 Task<T>
2. 使用 async 和 await

示例代码

1. 使用 Task 和 Task<T>

using System;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 启动异步操作
        var task = DoWorkAsync();

        // 继续执行其他操作
        Console.WriteLine("Doing other work...");

        // 等待异步操作完成
        task.Wait();

        Console.WriteLine("Async operation completed.");
    }

    static async Task DoWorkAsync()
    {
        // 模拟耗时操作
        await Task.Delay(2000); // 延迟2秒
        Console.WriteLine("Work done after 2 seconds.");
    }
}

2. 使用 async 和 await

using System;
using System.IO;
using System.Net.Http;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        // 调用异步方法并等待其完成
        string content = await DownloadContentAsync("https://example.com");
        Console.WriteLine(content);

        // 继续执行其他操作
        Console.WriteLine("Other work continues...");
    }

    static async Task<string> DownloadContentAsync(string url)
    {
        using (HttpClient client = new HttpClient())
        {
            // 发送HTTP GET请求并等待响应
            HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(url);
            if (response.IsSuccessStatusCode)
            {
                // 读取响应内容
                string content = await response.Content.ReadAsStringAsync();
                return content;
            }
            else
            {
                throw new Exception($"Failed to download content: {response.StatusCode}");
            }
        }
    }
}

解释

1. Main 方法中的异步调用：

   • 在 Main 方法中，我们使用 await 来调用 DownloadContentAsync 方法。这使得 Main 方法本身也必须是异步的，因此我们将其标记为 async Task。
   • await 关键字会暂停当前方法的执行，直到 DownloadContentAsync 完成并返回结果。在此期间，主线程不会被阻塞，可以继续执行其他任务。

2. DownloadContentAsync 方法：

   • 该方法使用 HttpClient 发送 HTTP GET 请求。
   • GetAsync 方法返回一个 Task<HttpResponseMessage>，我们使用 await 来等待请求完成。
   • 如果请求成功，我们再使用 ReadAsStringAsync 方法异步读取响应内容，并返回结果。

其他异步模式

除了上述基本的异步模式外，.NET Core 还支持其他一些异步编程模式：

• 基于事件的异步模式（EAP, Event-based Asynchronous Pattern）：这是 .NET Framework 中的一种旧模式，但在 .NET Core 中已经不推荐使用。
• 基于任务的异步模式（TAP, Task-based Asynchronous Pattern）：这是 .NET Core 中推荐的异步模式，上面的例子就是基于 TAP 的。

总结

• Task 和 Task<T> 是 .NET 中用于表示异步操作的基础类。
• async 和 await 是 C# 中用于简化异步编程的关键字。
• 通过这些工具，你可以编写非阻塞的异步代码，提高应用程序的性能和响应性。