面試官：還不了解Async/Await 語法糖？
轉(zhuǎn)自：xboo cnblogs.com/bobsprite/p/11211549.html
提起.NET中的async/await，相信很多人第一反應(yīng)都會(huì)是異步編程，其本質(zhì)是語法糖、但繼續(xù)追查下去，既然是語法糖，那么經(jīng)過編譯之后，真正的代碼是什么樣的，如何執(zhí)行的？
帶著這些疑問，通過網(wǎng)上資料的查詢，可以了解到編譯之后，是通過實(shí)現(xiàn) IAsyncStateMachine 的一個(gè)狀態(tài)機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，博客園里大神Jeffcky 已經(jīng)說得很清楚了
傳送門：
https://www.cnblogs.com/CreateMyself/p/5983208.html
上述知識(shí)對(duì)我們理解 async/await 非常重要，但不是本文討論的側(cè)重點(diǎn)，觸發(fā)筆者寫這篇文章的初衷是：
一、只有Task可以被await嗎，await之后就一定是異步執(zhí)行嗎？
答案當(dāng)然不是，google了一圈后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一個(gè)類可以被await，必須滿足以下條件：
它必須包含 GetAwaiter() 方法（實(shí)例方法或者擴(kuò)展方法） // 手動(dòng)劃重點(diǎn):擴(kuò)展方法，聰明的你是不是立馬有些思想火花
GetAwaiter() 返回awatier實(shí)例，并且這個(gè)實(shí)例包含如下條件：
必須實(shí)現(xiàn) INotifyCompletion 或者 ICriticalNotifyCompletion 接口
必須包含 IsCompleted 公共屬性
必須包含 GetResult() 方法，返回void或者其他返回值
上述條件中INotifyCompletion 接口信息如下：
//
// 摘要:
//Represents an operation that schedules continuations when it completes.
public interface INotifyCompletion
{
//
// 摘要:
// Schedules the continuation action that's invoked when the instance completes.
//
// 參數(shù):
// continuation:
// The action to invoke when the operation completes.
//
// 異常:
// T:System.ArgumentNullException:
// The continuation argument is null (Nothing in Visual Basic).
void OnCompleted(Action continuation);
}重點(diǎn)上述對(duì)于參數(shù) continuation 的解釋：委托在操作完成之后調(diào)用。此處遺留一個(gè)問題：在誰的操作完成之后調(diào)用，是怎么調(diào)用的？
先把上述問題放一邊，我們來自己寫一個(gè)可以被await的類，并且觀察前后執(zhí)行的順序以及是否存在線程切換：
public class Program {
static async Task Main (string[] args) {
Console.WriteLine ($"Begin awati,thread id is {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
int result = await new CustomAwaitable ();
Console.WriteLine ($"End await，result is {result},thread id is {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
await Task.Delay (Timeout.Infinite);
}
}
public class CustomAwaitable : INotifyCompletion {
public void OnCompleted (Action continuation) {
Console.WriteLine ($"Invoke continuation action on completed,thread id is {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
continuation?.Invoke ();
}
public int GetResult () {
Console.WriteLine ($"Get result,thread id is {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
return 100;
}
public bool IsCompleted { get; set; }
public CustomAwaitable GetAwaiter(){
return this;
}
}上述代碼中，CustomAwaitable 實(shí)例滿足了可被await的所有條件，并且正常通過編譯，運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)結(jié)果如下：
PS D:\git\awaitable\src> dotnet run
Begin main,thread id is 1
Get awatier,thread id is 1
Begin Invoke continuation action on completed,thread id is 1
Get result,thread id is 1
End main，result is 100,thread id is 1
End Invoke根據(jù)上述日志，可以看出：
1、執(zhí)行前后線程并未發(fā)生切換，所以當(dāng)我們不假思索的回答 await/async 就是異步編程時(shí)，至少是一個(gè)不太嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拇鸢?/span>
2、最后執(zhí)行日志 "End Invoke" 表明：continuation action 這個(gè)委托，根據(jù)上述調(diào)用日志順序可以大致理解為：編譯器將await之后的代碼封裝為這個(gè) action，在實(shí)例完成后調(diào)用OnCompleted方法執(zhí)行了await 之后的代碼（注：實(shí)際情況比較復(fù)雜，如果有多行await，會(huì)轉(zhuǎn)換為一個(gè)狀態(tài)機(jī)，具體參看文章開頭給出的連接）。
二、了解上述知識(shí)之后，那么我們常規(guī)所說的await Task異步編程又是怎么回事呢？
1、先來看Task部分源碼：
上述紅框代碼顯示，Task在GetAwaiter中創(chuàng)建了 TaskAwaiter對(duì)象，并將this傳遞。
2、再來看TaskAwaiter源碼：
看到此處，有了前面的知識(shí)，我們會(huì)對(duì)await task有了更加深入的理解：
Task通過增加一個(gè)GetAwatier()函數(shù)，同時(shí)將自身傳遞給TaskAwaiter類來實(shí)現(xiàn)了await語法糖的支持，同時(shí)在執(zhí)行時(shí)，調(diào)用GetResult()函數(shù)的本質(zhì)是通過 Task.Wait等待異步線程的執(zhí)行完成，然后通過回調(diào)進(jìn)行后續(xù)的操作。
總結(jié)
本文主要對(duì) async/await 語法糖進(jìn)行分析驗(yàn)證，同時(shí)通過對(duì)Task源碼分析，更加深入的理解此語法糖本身的語法，相信通過通過此文，對(duì)大家從多個(gè)角度去理解異步編程有幫助，我自己也在不停的學(xué)習(xí)。
代碼示例地址：https://github.com/xBoo/awaitable
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