c# await/async 原理剖析

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。