Async和Await的工作原理

本文关键字：工作 Await Async | 更新日期: 2023-09-27 17:49:36

我正在努力了解Async和Await是如何工作的。如何在程序中控制行程。这是我试图理解的代码。

public async Task MyMethod()
{
    Task<int> longRunningTask = LongRunningOperation();
    //indeed you can do independent to the int result work here 
    MySynchronousMethod();
    //and now we call await on the task 
    int result = await longRunningTask;
    //use the result 
    Console.WriteLine(result);
}
public async Task<int> LongRunningOperation() // assume we return an int from this long running operation 
{
    await Task.Delay(5000); //5 seconds delay
    return 1;
}
private void Button_Click_3(object sender, RoutedEventArgs e)
{
     MyMethod();
}

单击按钮时，将调用MyMethod()，并从MyMethod调用LongRunningOperation()，这需要5秒才能完成。所以我的问题是

  • 这条线是什么意思

    任务longRunningTask=LongRunningOperation((；

  • int result = await longRunningTask; 是什么

上述线路可以提交，我们可以像一样构建一条线路

Task<int> longRunningTask = await LongRunningOperation();

或

int result = await longRunningTask;

请有人向我解释一下我不清楚的上述代码

1( 如果longRunningOperation尚未完成并且仍在运行，MyMethod((将返回其调用方法，因此主线程不会被阻塞。当longRunningOperation完成时，ThreadPool中的一个线程(可以是任何线程(将返回到MyMethod((的前一状态并继续执行(在本例中，将结果打印到控制台(。

第二种情况是longRunningOperation已经完成执行，并且结果可用。当到达wait-longRunningOperation时，编译器知道它有结果，并将继续在同一个线程上执行代码。(在这种情况下，将结果打印到控制台(。

第1点对我来说根本不清楚，就像的"if the longRunningOperation hasn't finished and is still running, MyMethod() will return to its calling method"语句一样

如果可能的话，请更详细地解释这一点。感谢

//this is pseudocode
async Method()
{
    code;
    code;
    await something; 
    moreCode;
}

当调用Method时，它执行其内容(code;行(，直到await something;。在这一点上，something;被激发，方法结束时就像return;一样。

something;执行它需要的操作，然后返回。

当something;返回时，执行返回到Method并从await继续，执行moreCode;

以一种更为示意的方式，以下是发生的情况：

  1. 方法被调用
  2. 执行code;
  3. 执行something;，流程返回到调用Method的点
  4. 执行继续进行Method调用之后的内容
  5. 当something;返回时，流在Method内部返回
  6. 执行moreCode;，Method本身结束(是的，可能还有其他await，依此类推(

Async和Await的工作原理

我的博客上有一篇async简介，你可能会觉得很有帮助。

此代码：

int result = await LongRunningOperation();

本质上与此代码相同：

Task<int> resultTask = LongRunningOperation();
int result = await resultTask;

所以，是的，LongRunningOperation是由该方法直接调用的。

当await运算符被传递一个已经完成的任务时，它将提取结果并继续执行该方法(同步(。

当await运算符被传递一个不完整的任务(例如，LongRunningOperation返回的任务将不完整(时，默认情况下，await将捕获当前上下文并从该方法返回一个不完成的任务。

稍后，当await任务完成时，该方法的其余部分被安排在该上下文中运行。

这个"上下文"是SynchronizationContext.Current，除非它是null，在这种情况下它是TaskScheduler.Current。如果你在控制台应用程序中运行这个，那么上下文通常是线程池上下文，所以async方法将在线程池线程上继续执行。但是，如果在UI线程上执行相同的方法，那么上下文就是UI上下文，async方法将在UI线程中继续执行。

幕后C#编译器实际上将代码转换为状态机。它生成了更多的代码，这样每当等待任务或异步操作完成时，它都会在幕后从停止的地方继续执行。就你的问题而言，每次异步操作完成后，当你最初开始调用异步方法时，异步方法都会在调用线程上被回调。例如，它将在你启动的线程上执行你的代码。因此，异步操作将在Task线程上运行，然后结果将返回到你最初调用方法的线程上并继续执行。

Await将从Task或异步操作中获取值，并在返回执行时将其从任务中"取消装箱"。在这种情况下，它会自动将其放入int值中，因此无需存储Task<int>。

您的代码在LongRunningTask()上有等待的问题，您很可能只想返回不带async的长任务方法，然后让MyMethod执行等待。

int value = await LongWaitingTask()

异步等待和生成的状态机

返回Task或void是async方法的要求。

可以更改它，这样当您从执行异步任务返回时，它将在使用Task.ConfigureAwait方法执行异步任务的线程上执行剩余代码。

这样想可能更容易：每当您有一个await时，编译器就会将您的方法拆分为2部分：一部分在await之前，另一部分在它之后。第二部分在第一部分成功完成后运行。

在您的代码中，第一种方法看起来大致相当于以下内容：

public async Task MyMethod()
{
    Task<int> longRunningTask = LongRunningOperation();
    MySynchronousMethod();
    longRunningTask.ContinueWith(t => part2(t.Result));
}
void part2(int result)
{
    Console.WriteLine(result);
}

几个重要注意事项：

  1. 它显然比这个复杂得多，因为它应该支持试试catch和其他。此外，它并没有真正使用任务
  2. CCD_ 49实际上并没有被直接使用。它使用任务的GetAwaiter()方法及其API，或使用此方法或扩展方法的任何其他类
  3. 如果一个方法中有多个等待，它将被多次拆分
  4. 如果MyMethod被拆分，等待MyMethod的人如何知道所有部分何时完成？当异步方法返回一个Task时，编译器会生成一个特殊的Task，它会用状态机跟踪所有内容
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