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怎样使用 async & await 一步步将同步代码转换为异步编程
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序
上次，博主通过《利用 async & await 的异步编程》该篇点睛之作介绍了 async & await 的基本用法及异步的控制流和一些其它的东西。
今天，博主打算从创建一个普通的 WPF 应用程序开始，看看如何将它逐步转换成一个异步的解决方案。
目录
介绍
这里通过一个普通的 WPF 程序进行讲解：
只是一个文本框和一个按钮，左边文本框的内容为点击右键按钮时所产生的结果。
添加引用
demo 可能需要用到的部分 using 指令：
using System.IO; using System.Net; using System.Net.Http; using System.Threading;
先创建一个同步的 WPF
1.这是右边点击按钮的事件：
1 /// <summary>
2 /// 点击事件
3 /// </summary>
4 /// <param name="sender"></param>
5 /// <param name="e"></param>
6 private void btnSwitch_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
7 {
8 //清除文本框所有内容
9 tbResult.Clear();
10
11 //统计总数
12 SumSizes();
13 }
2.我在 SumSizes 方法内包含几个方法：
① InitUrlInfoes：初始化 url 信息列表；
② GetUrlContents：获取网址内容；
③ DisplayResults：显示结果。
（1）SumSizes 方法：统计总数。
View Code（2）InitUrlInfoes 方法：初始化 url 信息列表。
View Code（3）GetUrlContents 方法：获取网址内容。
View Code（4）DisplayResults 方法：显示结果
View Code
测试结果图
全部显示需要耗费数秒的时间。在点击的同时，它在等待请求资源下载时，UI 线程阻塞。因此，在点击“启动”按钮后，将无法移动，最大化，最小化，甚至关闭显示窗口。直到结果显示之前这些操作都会没有效果。如果网站没有响应时，您没有站点失败的表示形式。即使不想再继续等待并关闭程序都会很困难。
将上面的 demo 逐步转换为异步方法
1.GetUrlContents 方法 => GetUrlContentsAsync 异步方法
（1） 将 GetResponse 方法改成 GetResponseAsync 方法：
//var response = req.GetResponse(); var response = req.GetResponseAsync()
（2）在 GetResponseAsync 方法前加上 await：
GetResponseAsync 将返回 Task。 在这种情况下，任务返回变量 TResult，具有类型 WebResponse。
从任务若要检索 WebResponse 值，将 await 运算符应用于调用的 GetResponseAsync 方法。
//var response = req.GetResponseAsync() var response = await req.GetResponseAsync()
await 运算符挂起当前方法，直到等待的任务完成。同时，控制权返回到当前方法的调用方。在这里，当前方法是 GetUrlContents，因此，调用方是 SumSizes。当任务完成时，将提交的 WebResponse 对象生成，将等待的任务的值分配给 response。
上面的内容也可以拆分成下面的内容：
//Task<WebResponse> responseTask = req.GetResponseAsync(); //var response = await responseTask;
responseTask 为 webReq.GetResponseAsync 的调用返回 Task 或 Task<WebResponse>。 然后 await 运算符应用于 task 检索 WebResponse 值。
（3）由于在上一步中添加了 await 运算符，编译器会报告错误。await 运算符在标有 async 的方法下才能使用。当您重复转换步骤替换 CopyTo 为 CopyToAsync 时，请先暂时忽略该错误。
-
更改调用 CopyToAsync方法的名称。
-
CopyTo 或 CopyToAsync 方法复制字节为其参数，不返回有意义的值。在同步版本中，CopyTo 的调用不返回值。在异步版本中，即CopyToAsync，返回 Task，可应用 await 于方法 CopyToAsync。
//rs.CopyTo(ms); await rs.CopyToAsync(ms);
（4）也要修改 Tread.Sleep。Thread.Sleep 是同步延迟，Task.Delay 异步延迟；Thread.Sleep 会阻塞线程，而Task.Delay 不会。
//Thread.Sleep(300); await Task.Delay(300);
（5）在 GetUrlContents 仍然要修改的只是调整方法签名。在标有异步的方法只能使用 await 运算符 async 修饰符。添加 async 修饰符标记方法作为异步方法 。
//private async byte[] GetUrlContents(string url) //private async Task<byte[]> GetUrlContents(string url) private async Task<byte[]> GetUrlContentsAsync(string url)
异步方法的返回类型只能 Task<T>、Task 或 void。 通常 void 的返回类型仅在异步事件处理程序中使用。在某些情况下，您使用 Task<T>，如果返回类型 T 的值的完整方法具有 return 语句以及使用 Task，但是已完成方法不返回有意义的值。可以将 Task 返回类型理解为“任务 (失效)”。
方法 GetURLContents 具有返回语句，因此，该语句返回字节数组。 这里，异步版本的返回类型为 Task<T>，T 为字节数组。在方法签名中进行以下更改：
-
返回类型更改 Task<byte[]>。
-
按照约定，异步方法是以“Async”结尾的名称，因此可对方法 GetURLContentsAsync 重命名。
（6）这是修改后的整体方法
GetUrlContentsAsync 方法2.仿造上述过程将 SumSizes 方法 => SumSizesAsync 异步方法。
1 /// <summary>
2 /// 异步统计总数
3 /// </summary>
4 private async Task SumSizesAsync()
5 {
6 //加载网址
7 var urls = InitUrlInfoes();
8
9 //字节总数
10 var totalCount = 0;
11 foreach (var url in urls)
12 {
13 //返回一个 url 内容的字节数组
14 var contents = await GetUrlContentsAsync(url);
15
16 //显示结果
17 DisplayResults(url, contents);
18
19 //更新总数
20 totalCount += contents.Length;
21 }
22
23 tbResult.Text += $"
Total: {totalCount}， OK！";
24 }
3.再修改下 btnSwitch_Click
这里为防止意外地重新输入操作，先在顶部禁用按钮，在最终完成时再启用按钮。通常，不更改事件处理程序的名称。 因为事件处理程序不需要返回值，所以返回类型也不需要更改为 Task。
1 /// <summary>
2 /// 异步点击事件
3 /// </summary>
4 /// <param name="sender"></param>
5 /// <param name="e"></param>
6 private async void btnSwitch_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
7 {
8 btnSwitch.IsEnabled = false;
9
10 //清除文本框所有内容
11 tbResult.Clear();
12
13 //统计总数
14 await SumSizesAsync();
15
16 btnSwitch.IsEnabled = true;
17 }
4.其实可以采用 .NET 自带的 GetByteArrayAsync 异步方法替换我们自己写的 GetUrlContentsAsync 异步方法，之前只是为了演示的需要。
var hc = new HttpClient() { MaxResponseContentBufferSize = 1024000 };
//var contents = await GetUrlContentsAsync(url);
var contents = await hc.GetByteArrayAsync(url);
修改后的：SumSizesAsync 方法这时，项目的变换从同步到异步操作已经完成。
修改后的效果差异：最重要的是，UI 线程不会阻塞下载过程。当 web 资源下载、统计并显示时，可以移动或调整窗口的大小。如果其中一个网站速度或不响应，可以通过选择关闭按钮取消了操作 (右上角的 X)。
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【参考引用】微软官方文档图片
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