一、异步编程引入

（1）异步编程引入背景

在当今的软件开发领域，提升用户体验是至关重要的。通过采用异步编程，我们能够在不阻塞UI线程的同时，有效地处理I/O密集型任务或在后台线程中执行CPU密集型任务。这种方法不仅提高了程序的效率，还符合人体工程学原则，使得用户界面更加友好。

（2）异步编程程序控制流图

（3）异步编程前置知识：

进程：CPU（处理机）分配资源的最小单位

线程：CPU处理任务的最小单位

进程与线程的关系：

进程同步：多个进程上处理机运行具有顺序关系，前一个执行了后一个才能执行

进程互斥：某些资源同一时间只允许一个进程使用

I/O密集型任务：如打印机打印、网络I/O、磁盘I/O，任务的瓶颈是I/O系统的速度

CPU密集型任务：如复杂的数学计算、加密算法，任务的瓶颈是CPU的计算能力

C#中异步编程的三个主要对象：

• async：用于声明当前函数是一个异步函数
• await：用于标记异步函数的暂停点，只能在async声明的函数中使用
• Task或Task<>：一个异步操作的类，用于执行异步操作

二、异步编程demo

目标框架：.NET Framework 4.7.2

针对的功能：磁盘I/O和网络I/O

步骤1：

将事件中的所有操作封装到一个异步函数中，这里以按钮的点击事件为例

原来的代码：

 private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
 {
     //点击事件的代码逻辑
    
 }

封装后的代码：

 private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
 {
     // 封装为函数，异步执行登录验证
     await LoginAsync();

     // 控制权交还给UI线程，此处可添加登录成功后的后续操操作
 }



 private async Task LoginAsync()
 {
     //点击事件的代码逻辑

 }

这里还演示了异步函数的调用，使用await关键字进行异步函数的异步调用，调用异步函数后，程序的控制权立即返回调用线程（UI线程），因此UI不会卡顿。

步骤2：

通过关键字async将控件 的事件声明为异步事件

原来的代码

 private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
 {
     
 }

修改后的代码

        private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {

        }

步骤3：

在封装的函数中调用服务的异步方法，这里以数据库服务为例，调用MySql.Data.MySqlClient中的异步数据库操作函数OpenAsync、ExecuteReaderAsync和ReadAsync。

原来的代码：

con.Open();

 MySqlDataReader reader = cmd.ExecuteReader();
 
 // 检查是否有查询结果
 if (reader.Read())

修改后的代码:

await con.OpenAsync();

var reader = await cmd.ExecuteReaderAsync())
 
if (await reader.ReadAsync())
  

效果：

目前我的数据库连接字符串是一个错误的字符串，如果不引入异步编程，在登录时，程序从请求数据库连接，到数据库返回数据库连接的状态（成功/失败）这段时间内，UI是冻结的，不允许任何其他操作，也不允许移动窗体。但是在引入上述异步编程技术之后，UI不会冻结，用户体验感上升。