前言

什麼是async/await？
await和async是.NET Framework4.5框架、C#5.0語法裏面出現的技術，目的是用於簡化異步編程模型。
async和await的關係？
async和await是成對出現的。
async出現在方法的聲明裡，用於批註一個異步方法。光有async是沒有意義的。
await出現在方法內部，Task前面。只能在使用async關鍵字批註的方法中使用await關鍵字。

        private async Task DoSomething()
        {
            await Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(10));
        }

async/await會創建新的線程嗎？
不會。async/await關鍵字本身是不會創建新的線程的，但是被await的方法內部一般會創建新的線程。
asp.net mvc/webapi action中使用async/await會提高請求的響應速度嗎？
不會。

正題

我們都知道web應用不同於winform、wpf等客戶端應用，客戶端應用為了保證UI渲染的一致性往往都是採用單線程模式，這個UI線程稱為主線程，如果在主線程做耗時操作就會導致程序界面假死，所以客戶端開發中使用多線程異步編程非常必要。
可web應用本身就是多線程模式，服務器會為每個請求分配工作線程。
既然async/await不能創建新線程，又不能使提高請求的響應速度，那.NET Web應用中為什麼要使用async/await異步編程呢？

在 web 服務器上，.NET Framework 維護用於處理 ASP.NET 請求的線程池。當請求到達時，將調度池中的線程以處理該請求。如果以同步方式處理請求，則處理請求的線程將在處理請求時處於繁忙狀態，並且該線程無法處理其他請求。

在啟動時看到大量併發請求的 web 應用中，或具有突發負載（其中併發增長突然增加）時，使 web 服務調用異步會提高應用程序的響應能力。異步請求與同步請求所需的處理時間相同。如果請求發出需要兩秒鐘時間才能完成的 web 服務調用，則該請求將需要兩秒鐘，無論是同步執行還是異步執行。但是，在異步調用期間，線程在等待第一個請求完成時不會被阻止響應其他請求。因此，當有多個併發請求調用長時間運行的操作時，異步請求會阻止請求隊列和線程池的增長。

下面用代碼來實際測試一下：

先是同步的方式，代碼很簡單，就是輸出一下請求開始和結束的時間和線程ID：

        public ActionResult Index()
        {
            DateTime startTime = DateTime.Now;//進入DoSomething方法前的時間
            var startThreadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;//進入DoSomething方法前的線程ID

            DoSomething();//耗時操作

            DateTime endTime = DateTime.Now;//完成DoSomething方法的時間
            var endThreadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;//完成DoSomething方法后的線程ID
            return Content($"startTime:{ startTime.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:fff") } startThreadId:{ startThreadId }<br/>endTime:{ endTime.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:fff") } endThreadId:{ endThreadId }<br/><br/>");
        }

        /// <summary>
        /// 耗時操作
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        private void DoSomething()
        {
            Thread.Sleep(10000);
        }

使用瀏覽器開3個標籤頁進行測試（因為瀏覽器對同一域名下的連接數有限制，一般是6個左右，所以就弄3個吧）：

可以看到耗時都是10秒，開始和結束的線程ID一致。

下面改造成異步的：

        public async Task<ActionResult> Index()
        {
            DateTime startTime = DateTime.Now;//進入DoSomething方法前的時間
            var startThreadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;//進入DoSomething方法前的線程ID

            await DoSomething();//耗時操作

            DateTime endTime = DateTime.Now;//完成DoSomething方法的時間
            var endThreadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;//完成DoSomething方法后的線程ID
            return Content($"startTime:{ startTime.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:fff") } startThreadId:{ startThreadId }<br/>endTime:{ endTime.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:fff") } endThreadId:{ endThreadId }<br/><br/>");
        }

        /// <summary>
        /// 耗時操作
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        private async Task DoSomething()
        {
            await Task.Run(() => Thread.Sleep(10000));
        }

結果：

可以看到3次請求中，雖然耗時都是10秒，但是出現了開始和結束的線程ID不一致的情況，ID為22的這個線程工作了多次，這意味着使用異步方式在同一時間可以處理更多的請求！（這句話不太對，3個同步的併發請求必然會分配3個工作線程，但是使用異步的話，同一個線程可以被多個請求重複利用。因為線程池的線程數量是有上限的，所以在相同數量的線程下，使用異步方式能處理更多的請求。）
IIS默認隊列長度：

await關鍵字不會阻塞線程直到任務完成。它將方法的其餘部分註冊為任務的回調，並立即返回。當await的任務最終完成時，它將調用該回調，並因此在其中斷時繼續執行方法。

簡單來說：就是使用同步方法時，線程會被耗時操作一直佔有，直到耗時操作完成。而使用異步方法，程序走到await關鍵字時會立即return，釋放線程，餘下的代碼會放進一個回調中（Task.GetAwaiter()的UnsafeOnCompleted(Action)回調），耗時操作完成時才會回調執行，所以async/await是語法糖，其本質是一個狀態機。

那是不是所有的action都要用async/await呢？
不是。一般的磁盤IO或者網絡請求等耗時操作才考慮使用異步，不要為了異步而異步，異步也是需要消耗性能的，使用不合理會適得其反。

結論

async/await異步編程不能提升響應速度，但是可以提升響應能力（吞吐量）。異步和同步各有優劣，要合理選擇，不要為了異步而異步。

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