C# async/await 完全指南：从入门到实践

引言

在现代应用程序开发中，响应性和性能是用户体验的关键因素。C# 的 async/await 模式为开发者提供了一种优雅的方式来编写异步代码，避免阻塞UI线程，提高应用程序的整体性能。本文将深入探讨 async/await 的使用方法、最佳实践和实际应用场景。

什么是 async/await？

async/await 是C# 5.0引入的异步编程模式，它允许开发者以同步代码的方式编写异步操作。这种模式基于Task和Task<T>类型，使得异步编程变得更加直观和易于维护。

核心概念

• async关键字：标记一个方法为异步方法
• await关键字：等待异步操作完成，但不阻塞当前线程
• Task/Task<T>：表示异步操作的结果

基本语法和使用方法

1. 基础异步方法定义

public async Task<string> FetchDataAsync()
{
    using (var httpClient = new HttpClient())
    {
        var response = await httpClient.GetStringAsync("https://api.example.com/data");
        return response;
    }
}

2. 无返回值的异步方法

public async Task SaveDataAsync(string data)
{
    await File.WriteAllTextAsync("data.txt", data);
    Console.WriteLine("数据保存完成");
}

3. 调用异步方法

public async Task MainAsync()
{
    try
    {
        string data = await FetchDataAsync();
        await SaveDataAsync(data);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine($"操作失败: {ex.Message}");
    }
}

实际应用场景

场景1：文件I/O操作

文件读写是典型的I/O密集型操作，使用async/await可以避免阻塞线程：

public class FileService
{
    public async Task<string> ReadConfigAsync(string filePath)
    {
        try
        {
            return await File.ReadAllTextAsync(filePath);
        }
        catch (FileNotFoundException)
        {
            return await CreateDefaultConfigAsync(filePath);
        }
    }

    private async Task<str