<center><h1>.Net Async and Await</h1></center>

### 前言
當我們在撰寫程式時，時常會有需要大量處理資料或是運算的狀況，
這時候主執行緒會被占用，導致畫面被咬死或是直接停止渲染的狀況，
這時採用非同步的設計就可以很好的解決這項困難。

### 同步與非同步
這兩個名詞很容易被搞混，尤其是對於新手工程師來說，這邊舉簡單的例子來說明，
假設今天有個畢業生要跑離校流程，需要等待紙本論文裝訂並到各處室簽署離校文件，最後將紙本論文以及文件一同繳交至圖書館：
- 同步的狀況會是，這位畢業生會先去影印店請店員裝訂紙本論文，並會在影印店等待至裝訂完畢才至各處室簽屬文件，最後繳交至圖書館完成申請。
- 而非同步的狀況就比較不同，這會畢業生會去影印店請店員裝訂紙本論文，在裝訂的同時到各處室簽屬文件，等裝訂完畢後再回去拿，最後繳交文件及紙本論文至圖書館完成申請。


### Async & Await
在 C# 中，非同步可以使用 async 與 await 這兩個關鍵字來達成。

async 可以被用來修飾方法，使用 async 修飾方法後，編譯器就會自動將其視為非同步，
使用 async 修飾方法後回傳值必須為 Task 物件，如需回傳其它物件，例如 int 或 string 等等，可使用 Task\<int\> 或 Task\<string\>。

public async Task<string> GetResult()
{
    Task.Delay(1000);
    return "Task";
}

而 await 則是可用於呼叫 async 方法時使用，使用 await 修飾後，執行緒會等待直到執行完成。

完整範例如下:

async Task printThesis()
{
    Console.WriteLine("開始列印論文");
    await Task.Delay(1000);
    Console.WriteLine("論文列印完成");

    Console.WriteLine("開始裝訂論文");
    await Task.Delay(1500);
    Console.WriteLine("論文裝訂完成");
}

async Task signPaper()
{
    Console.WriteLine("開始簽署文件");
    await Task.Delay(300);
    Console.WriteLine("文件簽署完成");
}

var thesis = printThesis();
var paper = signPaper();

await thesis;
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("取得論文");

await paper;
Console.WriteLine("取得文件");
Console.WriteLine();

Console.WriteLine();

Console.WriteLine("至圖書館交件");
Task.Delay(800).Wait();
Console.WriteLine("完成離校手續");
Console.ReadLine();

執行結果:

### Task.WhenAll
我們可以利用 Task 提供的 WhenAll 來縮短程式碼，程式會於 WhenAll 內所有工作完成後回傳。

async Task printThesis()
{
    Console.WriteLine("開始列印論文");
    await Task.Delay(1000);
    Console.WriteLine("論文列印完成");

    Console.WriteLine("開始裝訂論文");
    await Task.Delay(1500);
    Console.WriteLine("論文裝訂完成");
    Console.WriteLine("取得論文");
    Console.WriteLine();
}

async Task signPaper()
{
    Console.WriteLine("開始簽署文件");
    await Task.Delay(300);
    Console.WriteLine("文件簽署完成");
    Console.WriteLine("取得文件");
    Console.WriteLine();
}

await Task.WhenAll(new List<Task>() { printThesis(), signPaper() });
Console.WriteLine();

Console.WriteLine("至圖書館交件");
Task.Delay(800).Wait();
Console.WriteLine("完成離校手續");
Console.ReadLine();

執行結果:

### Task.WhenAny
WhenAny() 會於引數內任何 Task 完成時回傳，可以使用 Task.WhenAny() 來達到更好的等待效果:

async Task printThesis()
{
    Console.WriteLine("開始列印論文");
    await Task.Delay(1000);
    Console.WriteLine("論文列印完成");

    Console.WriteLine("開始裝訂論文");
    await Task.Delay(1500);
    Console.WriteLine("論文裝訂完成");
}

async Task signPaper()
{
    Console.WriteLine("開始簽署文件");
    await Task.Delay(300);
    Console.WriteLine("文件簽署完成");
}

var thesis = printThesis();
var paper = signPaper();

var tasks = new List<Task>() { thesis, paper };
while (tasks.Count > 0)
{
    Task finishedTask = await Task.WhenAny(tasks);
    if (finishedTask == thesis)
    {
        Console.WriteLine("取得論文");
        Console.WriteLine();
    }
    else if (finishedTask == paper)
    {
        Console.WriteLine("取得文件");
        Console.WriteLine();
    }

    tasks.Remove(finishedTask);
}

Console.WriteLine();

Console.WriteLine("至圖書館交件");
Task.Delay(800).Wait();
Console.WriteLine("完成離校手續");
Console.ReadLine();

執行結果:

### Reference
https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/programming-guide/concepts/async/

###### tags: `C#` `.Net`