C＃ await 高级用法

2024-10-12 09:46:56

本文告诉大家 await 的高级用法，包括底层原理。

昨天看到太子写了一段代码，我开始觉得他修改了编译器，要不然下面的代码怎么可以编译通过

await "林德熙逗比";

需要知道，基本可以添加 await 都是可以等待的类型，如 Task 。如果一个类需要可以被等待，那么这个类必须满足以下条件

  • 类里有一个 GetAwaiter 函数
  • GetAwaiter 有返回值，返回值需要继承 INotifyCompletion 并且有 bool IsCompleted { get; },GetResult(),void OnCompleted(Action continuation) 定义

参见：如何实现一个可以用 await 异步等待的 Awaiter - walterlv

但是上面的代码使用的是一个字符串，什么时候可以修改继承字符串？

先让我来说下 await 原理，因为知道了原理，上面的代码实现很简单。看完了本文，你就会知道如何让几乎所有类型包括 int 、string 、自定义的类都支持 await 。

如果真的不想看原理，那么请直接调到文章的最后，看到最后很快就知道如何做。

原理

在 .net 4.5 之后，框架默认提供 async 和 await 的语法糖，这时千万不要认为进入 await 就会进入一个新的线程，实际上不一定会进入一个新的线程才会调用 await 。

那么 await 的语法糖写的是什么？实际上就是以前的 Begin xx 和 End xx 的语法糖。

古时候的写法：

foo.Beginxx();

foo.Endxx(传入委托);

这样大家就无法在一个流程写完，需要分为两个东西，而在 Continus with 下，就需要传入委托。如果委托里又使用了异步，那么又需要传入委托

task.ContinueWith(_ =>
            {
                Task t1 = new Task(() => { });
                t1.ContinueWith((t2) =>
                {
                    //可以看到如果进入很多的委托
                });
            });

所以这时就使用了 await ，可以让大家按照顺序写。

await task;
Task t1 = new Task(() => { });
await t1;
//可以看到这时不需要进入委托

实际上 await 是在编译时支持的，请看进阶篇：以IL为剑，直指async/await - 布鲁克石

而且千万不要认为 await 一定会进入一个新的线程，实际上他只是把需要写在多处的代码，可以按照流写下载，和写同步代码一样。如果感兴趣 await 不一定会进入一个新的线程请看 There Is No Thread

使用

因为 await 需要找到一个 GetAwaiter 函数，这个函数即使是扩展方法也可以，所以其实上面的代码是这样写的

public static class KvpbamjhKsvm
    {
        public static HeabdsdnbKevx GetAwaiter(this string str)
        {
            return new HeabdsdnbKevx();
        }
    }

    public class HeabdsdnbKevx : INotifyCompletion
    {
        public bool IsCompleted { get; }

        public void GetResult()
        {
        }

        /// <inheritdoc />
        public void OnCompleted(Action continuation)
        {
        }
    }

HeabdsdnbKevx 就是一个可以等待的类型

现在就可以写出下面的代码

private static void Main(string[] args)
        {
            DdngSiwchjux();
        }

        private static async void DdngSiwchjux()
        {
            await "林德熙逗比";
        }

当然，上面的这个代码可以运行，不过不会返回什么。下面让我加上一句代码。

private static void Main(string[] args)
        {
            DdngSiwchjux();
        }

        private static async void DdngSiwchjux()
        {
            await "林德熙逗比";
            Console.WriteLine("cs");
        }

这时可以看到，Console.WriteLine("cs");不会运行，因为这时如果在 OnCompleted 函数打断点就可以看到，执行await "林德熙逗比"之后就进入OnCompleted 函数。从上面的原理可以知道，这个函数传入的参数就是两个await或 await和函数结束之间的代码。如果需要让Console.WriteLine("cs");运行，那么只需要在OnCompleted运行参数

C＃ await 高级用法_语法糖

public void OnCompleted(Action continuation)
        {
            continuation();
        }

C＃ await 高级用法_扩展方法_02

但是作为一个挖坑专业的大神，怎么可以就扩展 string ，下面我把 int 进行扩展

public static class KvpbamjhKsvm
    {
        public static HeabdsdnbKevx GetAwaiter(this int dxpbnzSce)
        {
            return new HeabdsdnbKevx();
        }
    }

随意写一个值，然后进行等待

C＃ await 高级用法_语法糖_03

现在我准备在 object 加一个扩展方法，所有类型都可以等待，然后把这个扩展方法的 namespace 写为 System ，这样大家就不知道这个是我写的，过了一年我就告诉大家这是 C# 的特性，所有的类都可以等待。但是这个特性需要开光才可以使用，你们直接建的项目没有开光所以没法使用这个特性。

等待和不等待的区别

虽然很多时候从原理上看，等待和不等待只是调用时机的问题。但是依旧遇到一些小伙伴一直以为全部的异步方法都需要await，看到我写了没有直接await的代码觉得很诡异，所以我在这里做个实验给大家看。

下面的代码是最常见的代码，在 async Task 的方法使用 await ，这样就会等待这个方法完成，代码就和同步代码一样。

await GagarLerecel();
private static async Task GagarLerecel()

例如我这样写

await GagarLerecel();

        private static async Task GagarLerecel()
        {
            Write("GagarLerecel 开始");
            await Task.Delay(100);
            Write("GagarLerecel 完成");
        }

输出就是按照顺序输出

GagarLerecel 开始
GagarLerecel 完成

如果我修改一下代码，创建一个新的函数 CoujafuDarso 里面的代码和上面函数相同

private static async Task CoujafuDarso()
        {
            Write("CoujafuDarso开始");
            await Task.Delay(100);
            Write("CoujafuDarso结束");
        }

但是不在调用 CoujafuDarso 使用 await ，而是使用一个变量

var aa = CoujafuDarso();
            Write("其他代码");
            await aa;

就是这样的代码，我的小伙伴说，这样写不清真，实际上这样写也是清真的代码。在调用 CoujafuDarso 会在代码到第一个 await 函数就返回，于是先执行了CoujafuDarso开始，然后函数返回，执行Write("其他代码")，在最后await aa才等待函数把所有代码执行完成。所以可以看到下面输出

CoujafuDarso开始
其他代码
CoujafuDarso结束

但是不加 await 的呢？也就是函数一直都没有等待，我再写一个函数BotujawWorpay

private static async Task BotujawWorpay()
        {
            Write("BotujawWorpay开始");
            await Task.Delay(100);
            Write("BotujawWorpay结束");
        }

调用的时候没有等待

BotujawWorpay();
            Write("CesearJemmeme");

这时会在输出CesearJemmeme之后，某个时间继续执行函数

BotujawWorpay开始
CesearJemmeme
BotujawWorpay结束

这样和使用 void 函数有什么区别？

在执行的函数遇到第一个 await 就会返回，这样就可以继续执行函数下面的代码

C＃ await 高级用法_ci_04

输出下面代码

德熙逗比代码
BarpooseewhowGelpousacall 代码1 线程1
德熙逗比状态开始
BarpooseewhowGelpousacall 代码2 线程5
BarpooseewhowGelpousacall 代码3 线程4
BarpooseewhowGelpousacall 完成 线程5

多线程

不是所有的 await 都会开多线程，如下面的代码

static void Main(string[] args)
        {
            Write("开始");
            Write("线程" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

            CeaXisci();
            Task.Run(async () =>
            {
                await Task.Delay(1000);
                MouvaypuNasjo();
            });
            while (true)
            {
                Console.Read();
            }
        }

        private static async Task BarpooseewhowGelpousacall()
        {
            Write("BarpooseewhowGelpousacall 代码1 线程" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            await Task.Delay(10);
            Write("BarpooseewhowGelpousacall 代码2 线程" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            await Task.Delay(10);
            Write("BarpooseewhowGelpousacall 完成 线程" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        }

也就是在没有Task.Delay分开的代码，只要使用了 await 那么就可以在同个线程运行，请看输出。在最后的BarpooseewhowGelpousacall 完成和这个函数后面的代码都在同一个线程运行，而上面的代码，可能是在同个线程，也可能在不同的线程

开始
线程1
CeaXisci 开始 线程1
BarpooseewhowGelpousacall 代码1 线程1
BarpooseewhowGelpousacall 代码2 线程5
BarpooseewhowGelpousacall 完成 线程4
CeaXisci 开始 完成4




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