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.NET 中的异步编程模型

news 来源：原创 2025/6/13 8:55:55

同步和异步的关键区别：同步方法会阻塞线程，而异步方法在 await 时释放线程，让它可以处理其他任务。

await 操作符的作用：当遇到 await 时，当前方法会暂停，线程返回线程池，等待任务完成后再继续执行。

异步方法不会增快程序处理的速度，只会提高处理程序的数量。

异步方法通常用于那些耗时较长的操作，避免阻塞主线程，提高系统响应速度。

ERP 中适合用异步方法的场景

耗时操作：如批量数据导入 / 导出、复杂报表生成、大数据分析（如销售趋势预测）。
非即时性需求：如夜间自动备份数据、定期发送供应商对账邮件、批量更新商品库存。
高并发场景：当多个用户同时触发耗时操作时，异步方法可避免系统因压力过大而崩溃。

这些操作如果用同步方法，用户可能需要长时间等待，影响体验。而异步的话，可以让用户继续操作其他功能，后台处理这些任务。

异步方法的好处：提高用户体验，系统资源利用率更高，不会因为一个耗时操作影响整个系统的性能。

异步的实现方式：使用队列、回调函数或者消息机制。

在 ERP 系统中，即使需要等待操作结果，也可能选择异步方法而非同步方法，主要基于以下原因：

1. 避免线程阻塞，提升系统吞吐量

2. 改善用户体验，等待期间系统保持响应

3. 与其他异步组件集成

4. 资源管理更灵活

同步方法：长时间占用线程资源，可能导致资源浪费。
异步方法：可结合超时控制、取消令牌（CancellationToken）等机制，更精细地管理资源。

异步方法（优化做法）

操作流程：
1. 会计点击 “生成 6 月财务总览报表” 按钮后，系统立即返回提示：“报表正在生成中，您可以继续其他操作。”
2. 后台异步处理：
  - 系统将报表生成任务放入 “任务队列”，并启动独立的线程或进程处理数据查询和计算。
  - 此时，用户可以继续在 ERP 中处理采购订单、审核报销单等其他任务，界面操作完全不受影响。
3. 当报表生成完成后，系统通过弹窗、短信或邮件通知会计：“6 月财务报表已生成，可随时查看。”
优势：
- 用户体验提升：无需等待耗时任务完成，可并行处理多项工作。
- 系统效率更高：资源不会被单一任务阻塞，多个任务可同时推进（如一边生成报表，一边处理订单）。

Task.Delay 是一个异步方法，它会让当前的执行流程暂停指定的时间，同时不会阻塞线程。await Task.Delay(5000) 会让程序暂停 5 秒钟，在这期间，线程可以去处理其他任务，而不是一直处于阻塞状态。

当代码执行到 await Task.Delay(5000) 时：
1. 暂停当前方法：方法执行流在此处暂停，但不阻塞线程。
2. 线程返回线程池：当前线程（可能来自线程池）被释放，可用于处理其他任务。
3. 后台调度等待：Task.Delay 会注册一个定时器，5 秒后通知系统继续执行后续代码。
等待完成后，系统从线程池获取一个可用线程，继续执行 await 后的代码。

设计目的：避免无效检查和资源浪费

场景合理性：账套恢复（如数据库还原、服务重启）属于耗时操作，不可能瞬间完成。直接检查状态会得到 “未开始” 或 “进行中” 的结果，导致无效判断。
性能优化：通过定时等待（而非高频循环），减少对数据库或服务的无效查询，降低资源消耗。
兼容性考虑：远程服务（如 WCF、API）可能存在响应延迟，等待时间为操作预留了执行窗口。

使用回调函数替代轮询

场景：账套恢复完成后自动触发后续操作，无需手动检查状态。

实现方式：

步骤 1：定义回调委托。
步骤 2：在异步方法中注册回调。
步骤 3：状态变化时（如恢复成功）触发回调。

// 定义回调委托
public delegate void RecoveryStatusChangedHandler(string packageNo, int status);public class PresentiveAccountSetMaintainer
{// 事件：状态变化时触发public event RecoveryStatusChangedHandler OnRecoveryStatusChanged;public async Task StartRecoveryAsync(int reservedAsId, int adminUserSn, string packageNo){using (var client = AccServiceFactory.GetErpBackupEngineAdapter(AppSettings.ScmType)){// 启动恢复操作client.RecoveryErpProxy(reservedAsId, adminUserSn, true, packageNo);// 异步等待恢复完成await MonitorRecoveryStatusAsync(packageNo, TimeSpan.FromSeconds(30));}}private async Task MonitorRecoveryStatusAsync(string packageNo, TimeSpan timeout){var startTime = DateTime.Now;while (DateTime.Now - startTime < timeout){var status = CheckRecoveryStatus(packageNo);// 触发状态变化事件OnRecoveryStatusChanged?.Invoke(packageNo, status);// 如果恢复成功，退出循环if (status == 2){return;}// 如果正在恢复，等待一段时间后继续检查if (status == 3){await Task.Delay(5000);continue;}// 如果恢复失败，抛出异常if (status == 1){throw new Exception($"账套恢复失败，包编号：{packageNo}");}}// 超时处理throw new TimeoutException($"账套恢复超时，包编号：{packageNo}");}
}

var maintainer = new PresentiveAccountSetMaintainer();// 注册回调
maintainer.OnRecoveryStatusChanged += (packageNo, status) =>
{switch (status){case 2: // 恢复成功Console.WriteLine($"账套 {packageNo} 恢复成功！");// 自动触发后续操作（如数据校验）ValidateAccountData(packageNo);break;case 3: // 正在恢复Console.WriteLine($"账套 {packageNo} 正在恢复中...");break;case 1: // 恢复失败Console.WriteLine($"账套 {packageNo} 恢复失败！");break;}
};// 启动恢复
await maintainer.StartRecoveryAsync(reservedAsId, adminUserSn, packageNo);