Async/await vs BackgroundWorker：为什么引入了Async/await关键词，以及解决方法

在异步编程中，我们经常会遇到需要执行长时间运行的操作，比如I/O操作或者计算密集型操作。在过去，我们通常使用BackgroundWorker来处理这些操作，但是微软在最新的.NET框架中引入了新的关键词Async/await来解决这个问题。

Async/await关键词的出现是为了解决异步操作的问题。在过去，我们通常使用BackgroundWorker来处理长时间运行的操作。然而，使用BackgroundWorker需要编写更多的代码，并且需要处理竞态条件。竞态条件是指当多个线程同时访问共享资源时可能发生的问题，比如多个线程同时写入同一个变量，可能导致数据损坏或者不一致。而Async/await关键词则可以避免这些问题。

Async/await关键词的工作原理是将异步操作转化为一系列的回调函数。当一个异步操作开始时，它会返回一个Task对象，并将后续的代码封装为一个回调函数。当异步操作完成时，它会调用回调函数，并传递操作的结果。在这个过程中，当前线程不会被阻塞，可以继续执行其他操作。

相比之下，BackgroundWorker需要手动管理线程。我们需要创建一个后台线程来执行操作，并在操作完成后通知主线程。这种方式需要编写更多的代码，并且容易出现竞态条件。

在处理I/O密集型操作时，Async/await关键词的优势更加明显。由于异步操作不会阻塞当前线程，我们可以同时执行其他操作。而使用BackgroundWorker时，我们需要手动创建和管理线程，会造成线程的浪费。

在处理计算密集型操作时，Async/await关键词结合Task.Run方法可以更好地利用线程池。Task.Run方法可以将操作移动到后台线程上执行，而不需要手动创建和管理线程。这样可以更好地利用系统资源，提高性能。

Async/await关键词是一种更好的异步编程方式。它比BackgroundWorker更简洁，避免了竞态条件的问题。在处理I/O密集型操作时，Async/await关键词可以更好地利用系统资源。在处理计算密集型操作时，Async/await关键词结合Task.Run方法可以更好地利用线程池。

总之，Async/await关键词的引入解决了异步编程中的一些常见问题，提供了一种更加简洁和高效的编程方式。在未来的开发中，我们应该尽可能地使用Async/await关键词来处理异步操作。

Async/await与BackgroundWorker的比较是一个常见的讨论话题。这两者之间的比较就像是比较苹果和橙子，原因如下：

1. BackgroundWorker是用来在后台线程池中执行单个任务的。而async/await是一种语法，用于异步等待异步操作的完成。这些操作可能使用线程池线程，也可能不使用任何其他线程。

2. 使用async/await可以实现以下操作：

using (WebResponse response = await webReq.GetResponseAsync())
{
    using (Stream responseStream = response.GetResponseStream())
    {
        int bytesRead = await responseStream.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length);
    }
}

但是，你不太可能在BackgroundWorker中以这种方式建模，你可能会在.NET 4.0中使用以下方式：

webReq.BeginGetResponse(ar =>
{
    WebResponse response = webReq.EndGetResponse(ar);
    Stream responseStream = response.GetResponseStream();
    responseStream.BeginRead(buffer, 0, buffer.Length, ar2 =>
    {
        int bytesRead = responseStream.EndRead(ar2);
        responseStream.Dispose();
        ((IDisposable) response).Dispose();
    }, null);
}, null);

注意两种语法之间的不同，以及在没有async/await的情况下无法使用using语句。

3. BackgroundWorker通常用于建模不希望影响UI响应性的单个长时间运行的操作。例如：

BackgroundWorker worker = new BackgroundWorker();
worker.DoWork += (sender, e) =>
{
    int i = 0;
    // 模拟耗时操作
    Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
    while (sw.Elapsed.TotalSeconds < 1)
        ++i;
};
worker.RunWorkerCompleted += (sender, eventArgs) =>
{
    // 在UI线程上执行某些操作，如更新状态或显示“结果”
};
worker.RunWorkerAsync();

在这里，你无法使用async/await进行操作，BackgroundWorker会为你创建线程。

4. 你可以使用TPL来替代BackgroundWorker：

var synchronizationContext = TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext();
Task.Factory.StartNew(() =>
{
    int i = 0;
    // 模拟耗时操作
    Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
    while (sw.Elapsed.TotalSeconds < 1)
        ++i;
}).ContinueWith(t =>
{
    // 在UI线程上执行某些操作，如更新状态或显示“结果”
}, synchronizationContext);

在这种情况下，TaskScheduler会为你创建线程（假设使用默认的TaskScheduler），并且可以使用await进行操作：

await Task.Factory.StartNew(() =>
{
    int i = 0;
    // 模拟耗时操作
    Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
    while (sw.Elapsed.TotalSeconds < 1)
        ++i;
});
// 在UI线程上执行某些操作，如更新状态或显示“结果”

5. 在我看来，一个重要的比较是是否报告进度。例如，你可能有一个像这样的BackgroundWorker：

BackgroundWorker worker = new BackgroundWorker();
worker.WorkerReportsProgress = true;
worker.ProgressChanged += (sender, eventArgs) =>
{
    // 处理进度，如更新进度条
};
worker.DoWork += (sender, e) =>
{
    int i = 0;
    // 模拟耗时操作
    Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
    while (sw.Elapsed.TotalSeconds < 1)
    {
        if ((sw.Elapsed.TotalMilliseconds%100) == 0)
            ((BackgroundWorker)sender).ReportProgress((int) (1000 / sw.ElapsedMilliseconds));
        ++i;
    }
};
worker.RunWorkerCompleted += (sender, eventArgs) =>
{
    // 在UI线程上执行某些操作，如更新状态或显示“结果”
};
worker.RunWorkerAsync();

但是，在使用async/await时，你可以这样做：

IProgress progress = new Progress();
progress.ProgressChanged += (s, e) =>
{
    // 处理e.ProgressPercentage，如更新进度条
};
await Task.Factory.StartNew(() =>
{
    int i = 0;
    // 模拟耗时操作
    Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
    while (sw.Elapsed.TotalSeconds < 1)
    {
        if ((sw.Elapsed.TotalMilliseconds%100) == 0)
        {
            progress.Report((int) (1000 / sw.ElapsedMilliseconds))
        }
        ++i;
    }
});
// 在UI线程上执行某些操作，如更新状态或显示“结果”

是否报告进度是一个重要的比较因素。使用BackgroundWorker可以很方便地报告进度，但是在使用async/await时，你需要使用IProgress接口来报告进度。

另外，需要注意的是，使用async/await可以同时启动多个异步任务，而BackgroundWorker不能很好地处理这个问题。

Async/await vs BackgroundWorker这个问题的出现的原因是，async/await是为了替代BackgroundWorker而设计的。虽然你可以选择使用哪一种，但使用async/await以及其他几个TPL工具，你应该能够处理所有的情况。

解决方法是，根据个人喜好选择使用哪一种。哪一种对你来说更快？哪一种更容易理解？

Microsoft花了很多时间和精力来实现async/await，如果它没有任何优势，他们就不会费这个劲。

新的await功能使得旧的BackgroundWorker显得完全不如它。这种差异是如此显著。

在我的博客上，我有一个很好的介绍，比较了不同的后台任务处理方法。注意，async/await也允许无需线程池线程进行异步编程。

这个答案被投票下降了，这是误导人的。Async/await并不是为了替代BackgroundWorker而设计的。

当然是的。它不仅仅是为了做那件事而设计的，但是在开发过程中，async/await的一个主要用例是协助处理BGW设计处理的确切情况，即在UI应用程序中异步执行某些工作，并在工作完成时更新UI。

它不是一对一的替代，因为async/await并不在单独的线程上执行操作。BackgroundWorker允许任务真正并行运行，而async/await只是委托了工作的顺序。现在，你是否真的需要一个单独的线程取决于你自己。

当你加入其他的TPL功能时，它实际上提供了所有这些功能。具体来说，Task.Run就足以创建一个表示在另一个线程上执行的CPU绑定工作的任务。我在问题中明确说过，async/await与TPL结合在一起就能处理BGW的所有功能。

它是为了替代BackgroundWorker中那些被用作解决方案以使应用程序响应的任务而设计的。它不是真正后台工作的替代品，那些需要在后台运行的工作，可能会不时地通知用户（自动保存、下载等）。

你为什么认为TPL不能用于这些类型的用例呢？它缺少哪些功能，以解决这些问题？

可能听起来很愚蠢，但我不得不使用BGW，因为我无法在异步操作正在进行时移动进度条。

这就是Progress类的存在目的。