c# await/async 原理剖析

2021/9/12 22:05:10

本文主要是介绍c# await/async 原理剖析,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

参考网址: https://zhuanlan.zhihu.com/p/390511996

疑点:

1.await 关键字怎么使用?一定要await一个用aysnc声明的方法吗?

2.带async签名的方法编译之后生成了什么?为什么带async签名的方法返回值一定是void、Task、Task<T>?

3.Task一定是多线程吗?

先写一个最简单的例子:

对于上述问题1.await 关键字怎么使用?一定要await一个用aysnc声明的方法吗?:

反编译看看asyncMethod里面,await做了什么?

  • 先调用aa()方法,aa()返回一个Task<int>。
  • 然后再调用Task.GetAwaiter()返回一个TaskAwaiter,判断TaskAwaiter当前是否完成。
  • 如果已经完成,则asyncMethod继续往下走。
  • 如果未完成,则挂起。

我们尝试去构造一个TaskAwaiter,看看await里面如何调用。

自定义一个TaskAwaiter这里直接await我们构造出来的类

 

asyncMethod里面的真面目运行结果

结果分析:

  • 先检查IsCompleted标志位,如果已经完成,则调用GetResult作为await的返回值返回。
  • 如果未完成,经过AsyncTaskMethodBuilder的AwaitUnsafeOnCompleted方法之后,最后进入UnsafeOnCompleted(nextAction),并且把完成后的下一步回调传进来。
  • 当我们获得nextAction之后,说明该调用由我们自己来控制,这里我在等待1s之后,执行nextAction(),下一步GetResult返回。

 

对于上述问题2:带async签名的方法编译之后生成了什么?为什么带async签名的方法返回值一定是void、Task、Task<T>?

asyncMethod类asyncMethod反编译结果

  • 签名为async Task asyncMethod()的方法里,先创建一个继承自IAsyncStateMachine的asyncMethod类
  • 创建一个AsyncTaskMethodBuilder,然后赋值给Machine
  • 初始化Machine的state = -1
  • 调用AsyncTaskMethodBuilder.Start方法,start里面会进入Machine的moveNext()方法,详见问题1。
  • AsyncTaskMethodBuilder.get_Task() 作为该方法的返回值返回。

async签名可理解为,该方法可异步(在该方法里可以使用await关键字),至于返回值是void、Task、Task<T>是由编译器去自定义的。c#8.0中返回值还可以是IAsyncEnumerable<T>,可以在该方法做一些异步迭代的操作。

问题3:Task一定是多线程吗?

不一定,在上述例子中,我们定义的 async static Task<int> aa(),里面就是在同一个线程执行的。只有调用Task.Start 或者Task.Run 里面自动启用多线程的时候,才是多线程。



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