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在C#中，异步编程是一种优化程序性能的关键技术，特别是在处理I/O密集型操作（如网络请求、数据库查询、文件读写等）时，能够有效避免由于长时间等待而导致的线程阻塞，从而提高应用的响应速度和资源利用率。async 和 await 是C# 5.0及更高版本引入的关键字，它们极大地简化了异步编程模型。
async关键字
- 当你在方法声明前面加上
async关键字时，标识该方法是一个异步方法。异步方法通常会返回Task或Task<T>类型，表明该方法包含一个异步操作，并且可能不会立即返回结果。
public async Task<string> FetchDataAsync()
{// ...
}await关键字
- 在异步方法内部，你可以使用
await关键字来等待异步操作的完成。当遇到await表达式时，控制权将暂时交回给调用方，而不会阻塞当前线程。一旦异步操作完成，控制权将重新回到await后面的语句继续执行。
public async Task ProcessDataAsync()
{string data = await FetchDataAsync();// 这一行将在FetchDataAsync完成后执行Console.WriteLine(data);
}Task和Task<T>
System.Threading.Tasks.Task和System.Threading.Tasks.Task<T>是C#异步编程中用于表示异步操作结果的类型。Task代表不返回具体值的异步操作。Task<T>代表完成后会有一个特定类型T结果的异步操作。
例如，假设我们有一个方法用于从Web API获取数据：
using System.Net.Http;
using System.Threading.Tasks;public class DataFetcher
{private readonly HttpClient _httpClient;public DataFetcher(){_httpClient = new HttpClient();}public async Task<string> GetJsonDataFromApiAsync(string apiUrl){using (HttpResponseMessage response = await _httpClient.GetAsync(apiUrl)){response.EnsureSuccessStatusCode();string json = await response.Content.ReadAsStringAsync();return json;}}
}// 使用示例
public async void GetDataAndProcess()
{var fetcher = new DataFetcher();// 调用异步方法获取数据string jsonData = await fetcher.GetJsonDataFromApiAsync("https://api.example.com/data");// 数据获取完毕后，进一步处理ProcessJsonData(jsonData);
}在这个例子中：
GetJsonDataFromApiAsync方法被标记为异步方法，因为它执行HTTP GET请求，这是一个典型的I/O操作，适合异步处理。- 方法内部，
await _httpClient.GetAsync(apiUrl)遇到第一个异步操作，此时控制权返回给调用栈，主线程可以继续执行其他任务。 - 当HTTP响应可用时，
.ReadAsStringAsync()方法也被异步等待，最后返回JSON字符串。 - 在主程序中，通过
await fetcher.GetJsonDataFromApiAsync(...)我们等待数据加载完成，并在完成后处理数据。
通过这种方式，即使在网络请求或其他外部资源访问过程中可能会耗时较长，应用程序仍然能够保持响应性和流畅性，因为CPU时间片并未被长时间占用的等待所浪费。这就是异步编程在提升应用程序性能方面的关键作用。