C#中await/async閒說

時間 2019-11-20

標籤 c# await async 欄目 C# 简体版

原文原文鏈接

自從C#5.0增長異步編程以後，異步編程愈來愈簡單，async和await用的地方愈來愈多，愈來愈好用，只要用異步的地方都是一連串的異步，若是想要異步編程的時候，須要從底層開始編寫，這樣後邊使用的時候就是異步，那麼底層是如何實現？？咱們如何編寫高效率的異步方法？？html

#瞭解基於任務的異步模式(TAP)

基於任務的異步編程模型 (TAP) 提供了異步代碼的抽象化，你只需像往常同樣將代碼編寫爲一連串語句便可，在開始調用的地方運行。例如：var task = method()①; await task②; 在①的時候開始運行可能尚未運行完，在②程序掛起等待運行完，中間怎麼運行的你不須要知道，編譯器會作若干操做的。當開啓多個任務的時候，像要他們都執行完，在執行其餘的時候，能夠await Task.WhenAll(task1，task2 .....);編程

#瞭解async/await

await 運算符應用於異步方法，在方法的執行中插入掛起點，直到所等待任務完成。使用async 和await定義異步方法不必定會建立新線程,當編譯器看到await關鍵字時，線程會掛起等待運行結束。
await 僅可用於由 async 關鍵字修改的異步方法中，使用 async 修飾符定義的方法一般包含一個或多個 await 表達式，使用await運算符的任務一般是實現[基於任務的異步模式(TAP)]的方法調用返回，返回值包括 Task、Task<TResult>、ValueTask 和 ValueTask<TResult> 對象的方法。多線程

# 調用 Task.Wait() 或者 Task.Result 馬上產生死鎖的充分條件

1. 調用 Wait() 或 Result 的代碼位於 UI 線程。
2. Task 的實際執行在其餘線程，且須要返回 UI 線程。
死鎖的緣由：UWP、WPF、Windows Forms 程序的 UI 線程都是單線程的。爲了不產生死鎖，你應該一條道走到黑， Async All the Way。或者.ConfigureAwait(false)異步

# ValueTask與Task的區別

7.0爲async新增的ValueTask的做用（若是沒有在Nuget上下載System.Threading.Tasks.Extensions，ValueTask就在這個庫中），ValueTask用於值類型的異步;Task爲引用類型的,每次須要分配空間。
例如：async

public async Task<int> CalculateSum(int a, int b) {
    if (a == 0 && b == 0)
    {
        return 0;
    }

    return await Task.Run(() => a + b);
}

當a,b=0的時候不會運行到task裏，這個時候返回task就形成了資源的浪費，修改成如下會效率更高異步編程

public async ValueTask<int> CalculateSum2(int a, int b)
{
    if (a == 0 && b == 0)
    {
        return 0;
    }

    return await Task.Run(() => a + b);
}

可是也不是說處處用ValueTask會好，當是引用類型的時候，用ValueTask，你須要關注更多的數據，這個時候用Task會更好。優化

# await/async原理分析

[AsyncStateMachine(typeof(Class1.<CalculateSum2>d__1))]
public ValueTask<int> CalculateSum2(int a, int b)
{
    Class1.<CalculateSum2>d__1 <CalculateSum2>d__;
    <CalculateSum2>d__.a = a;
    <CalculateSum2>d__.b = b;
    <CalculateSum2>d__.<>t__builder = AsyncValueTaskMethodBuilder<int>.Create();
    <CalculateSum2>d__.<>1__state = -1;
    AsyncValueTaskMethodBuilder<int> <>t__builder = <CalculateSum2>d__.<>t__builder;
    <>t__builder.Start<Class1.<CalculateSum2>d__1>(ref <CalculateSum2>d__);
    return <CalculateSum2>d__.<>t__builder.Task;
}

對CalculateSum2代碼解析，發現沒有await/async，原來又是編譯器提供的語法糖。ui

[__DynamicallyInvokable, DebuggerStepThrough, SecuritySafeCritical]
public void Start<TStateMachine>(ref TStateMachine stateMachine) where TStateMachine : IAsyncStateMachine
{
    if (stateMachine == null)
    {
        throw new ArgumentNullException("stateMachine");
    }
    ExecutionContextSwitcher executionContextSwitcher = default(ExecutionContextSwitcher);
    RuntimeHelpers.PrepareConstrainedRegions();
    try
    {
        ExecutionContext.EstablishCopyOnWriteScope(ref executionContextSwitcher);
        stateMachine.MoveNext();
    }
    finally
    {
        executionContextSwitcher.Undo();
    }
}