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C#5.0新特性：Async和Await使異步編程更簡(jiǎn)單

一、引言

創(chuàng)新互聯(lián)2013年至今，先為善左等服務(wù)建站，善左等地企業(yè)，進(jìn)行企業(yè)商務(wù)咨詢(xún)服務(wù)。為善左企業(yè)網(wǎng)站制作PC+手機(jī)+微官網(wǎng)三網(wǎng)同步一站式服務(wù)解決您的所有建站問(wèn)題。

在之前的C#基礎(chǔ)知識(shí)系列文章中只介紹了從C#1.0到C#4.0中主要的特性，然而.NET 4.5 的推出，對(duì)于C#又有了新特性的增加——就是C#5.0中async和await兩個(gè)關(guān)鍵字，這兩個(gè)關(guān)鍵字簡(jiǎn)化了異步編程，之所以簡(jiǎn)化了，還是因?yàn)榫幾g器給我們做了更多的工作，下面就具體看看編譯器到底在背后幫我們做了哪些復(fù)雜的工作的。

二、同步代碼存在的問(wèn)題

對(duì)于同步的代碼，大家肯定都不陌生，因?yàn)槲覀兤匠?xiě)的代碼大部分都是同步的，然而同步代碼卻存在一個(gè)很?chē)?yán)重的問(wèn)題，例如我們向一個(gè)Web服務(wù)器發(fā)出一個(gè)請(qǐng)求時(shí)，如果我們發(fā)出請(qǐng)求的代碼是同步實(shí)現(xiàn)的話(huà)，這時(shí)候我們的應(yīng)用程序就會(huì)處于等待狀態(tài)，直到收回一個(gè)響應(yīng)信息為止，然而在這個(gè)等待的狀態(tài)，對(duì)于用戶(hù)不能操作任何的UI界面以及也沒(méi)有任何的消息，如果我們?cè)噲D去操作界面時(shí)，此時(shí)我們就會(huì)看到"應(yīng)用程序?yàn)轫憫?yīng)"的信息(在應(yīng)用程序的窗口旁)，相信大家在平常使用桌面軟件或者訪(fǎng)問(wèn)web的時(shí)候，肯定都遇到過(guò)這樣類(lèi)似的情況的，對(duì)于這個(gè)，大家肯定會(huì)覺(jué)得看上去非常不舒服。引起這個(gè)原因正是因?yàn)榇a的實(shí)現(xiàn)是同步實(shí)現(xiàn)的，所以在沒(méi)有得到一個(gè)響應(yīng)消息之前，界面就成了一個(gè)"卡死"狀態(tài)了，所以這對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)肯定是不可接受的，因?yàn)槿绻乙獜姆?wù)器上下載一個(gè)很大的文件時(shí)，此時(shí)我們甚至不能對(duì)窗體進(jìn)行關(guān)閉的操作的。為了具體說(shuō)明同步代碼存在的問(wèn)題(造成界面開(kāi)始)，下面通過(guò)一個(gè)程序讓大家更形象地看下問(wèn)題所在：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. // 單擊事件 
    2. 
  
  
  
  
  2.         private void btnClick_Click(object sender, EventArgs e) 
    3. 
  
  
  
  
  3.         { 
    4. 
  
  
  
  
  4.             this.btnClick.Enabled = false; 
    5. 
  
  
  
  
  5. 
  
  
  
  
  6.             long length = AccessWeb(); 
    7. 
  
  
  
  
  7.             this.btnClick.Enabled = true; 
    8. 
  
  
  
  
  8.             // 這里可以做一些不依賴(lài)回復(fù)的操作 
    9. 
  
  
  
  
  9.             OtherWork(); 
    10. 
  
  
  
  
  10. 
  
  
  
  
  11.             this.richTextBox1.Text += String.Format("\n 回復(fù)的字節(jié)長(zhǎng)度為:  {0}.\r\n", length); 
    12. 
  
  
  
  
  12.             txbMainThreadID.Text = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString(); 
    13. 
  
  
  
  
  13.         } 
    14. 
  
  
  
  
  14. 
  
  
  
  
  15.         private  long AccessWeb() 
    16. 
  
  
  
  
  16.         { 
    17. 
  
  
  
  
  17.             MemoryStream content = new MemoryStream(); 
    18. 
  
  
  
  
  18. 
  
  
  
  
  19.             // 對(duì)MSDN發(fā)起一個(gè)Web請(qǐng)求 
    20. 
  
  
  
  
  20.             HttpWebRequest webRequest = WebRequest.Create("http://msdn.microsoft.com/zh-cn/") as HttpWebRequest; 
    21. 
  
  
  
  
  21.             if (webRequest != null) 
    22. 
  
  
  
  
  22.             { 
    23. 
  
  
  
  
  23.                 // 返回回復(fù)結(jié)果 
    24. 
  
  
  
  
  24.                 using (WebResponse response = webRequest.GetResponse()) 
    25. 
  
  
  
  
  25.                 { 
    26. 
  
  
  
  
  26.                     using (Stream responseStream = response.GetResponseStream()) 
    27. 
  
  
  
  
  27.                     { 
    28. 
  
  
  
  
  28.                         responseStream.CopyTo(content); 
    29. 
  
  
  
  
  29.                     } 
    30. 
  
  
  
  
  30.                 } 
    31. 
  
  
  
  
  31.             } 
    32. 
  
  
  
  
  32. 
  
  
  
  
  33.             txbAsynMethodID.Text = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString(); 
    34. 
  
  
  
  
  34.             return content.Length; 
    35. 
  
  
  
  
  35.         }
    36.

運(yùn)行程序后，當(dāng)我們點(diǎn)擊窗體的 "點(diǎn)擊我"按鈕之后，在得到服務(wù)器響應(yīng)之前，我們不能對(duì)窗體進(jìn)行任何的操作，包括移動(dòng)窗體，關(guān)閉窗體等，具體運(yùn)行結(jié)果如下：

三、傳統(tǒng)的異步編程來(lái)改善程序的響應(yīng)

 上面部分我們已經(jīng)看到同步方法所帶來(lái)的實(shí)際問(wèn)題了，為了解決類(lèi)似的問(wèn)題，.NET Framework很早就提供了對(duì)異步編程的支持，下面就用.NET 1.0中提出的異步編程模型(APM)來(lái)解決上面的問(wèn)題，具體代碼如下(注釋的部分通過(guò)獲得GUI線(xiàn)程的同步上文對(duì)象，然后同步調(diào)用同步上下文對(duì)象的post方法把要調(diào)用的方法交給GUI線(xiàn)程去處理，因?yàn)榭丶緛?lái)就是由GUI線(xiàn)程創(chuàng)建的，然后由它自己執(zhí)行訪(fǎng)問(wèn)控件的操作就不存在跨線(xiàn)程的問(wèn)題了，程序中使用的是調(diào)用RichTextBox控件的Invoke方式來(lái)異步回調(diào)訪(fǎng)問(wèn)控件的方法，其實(shí)背后的原來(lái)和注釋部分是一樣的，調(diào)用RichTextBox控件的Invoke方法可以獲得創(chuàng)建RichTextBox控件的線(xiàn)程信息(也就是前一種方式的同步上下文)，然后讓Invoke回調(diào)的方法在該線(xiàn)程上運(yùn)行):

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. private void btnClick_Click(object sender, EventArgs e) 
    2. 
  
  
  
  
  2.         { 
    3. 
  
  
  
  
  3.             this.richTextBox1.Clear(); 
    4. 
  
  
  
  
  4.             btnClick.Enabled = false; 
    5. 
  
  
  
  
  5.             AsyncMethodCaller caller = new AsyncMethodCaller(TestMethod); 
    6. 
  
  
  
  
  6.             IAsyncResult result = caller.BeginInvoke(GetResult, null); 
    7. 
  
  
  
  
  7. 
  
  
  
  
  8.             //// 捕捉調(diào)用線(xiàn)程的同步上下文派生對(duì)象 
    9. 
  
  
  
  
  9.             //sc= SynchronizationContext.Current; 
    10. 
  
  
  
  
  10.         } 
    11. 
  
  
  
  
  11.     
    12. 
  
  
  
  
  12.         # region 使用APM實(shí)現(xiàn)異步編程 
    13. 
  
  
  
  
  13.         // 同步方法 
    14. 
  
  
  
  
  14.         private string TestMethod() 
    15. 
  
  
  
  
  15.         {        
    16. 
  
  
  
  
  16.             // 模擬做一些耗時(shí)的操作 
    17. 
  
  
  
  
  17.             // 實(shí)際項(xiàng)目中可能是讀取一個(gè)大文件或者從遠(yuǎn)程服務(wù)器中獲取數(shù)據(jù)等。 
    18. 
  
  
  
  
  18.             for (int i = 0; i < 10; i++) 
    19. 
  
  
  
  
  19.             { 
    20. 
  
  
  
  
  20.                 Thread.Sleep(200); 
    21. 
  
  
  
  
  21.             } 
    22. 
  
  
  
  
  22. 
  
  
  
  
  23.             return "點(diǎn)擊我按鈕事件完成"; 
    24. 
  
  
  
  
  24.         } 
    25. 
  
  
  
  
  25.         
    26. 
  
  
  
  
  26.         // 回調(diào)方法 
    27. 
  
  
  
  
  27.         private void GetResult(IAsyncResult result) 
    28. 
  
  
  
  
  28.         { 
    29. 
  
  
  
  
  29.             AsyncMethodCaller caller = (AsyncMethodCaller)((AsyncResult)result).AsyncDelegate; 
    30. 
  
  
  
  
  30.             // 調(diào)用EndInvoke去等待異步調(diào)用完成并且獲得返回值 
    31. 
  
  
  
  
  31.             // 如果異步調(diào)用尚未完成，則 EndInvoke 會(huì)一直阻止調(diào)用線(xiàn)程，直到異步調(diào)用完成 
    32. 
  
  
  
  
  32.             string resultvalue = caller.EndInvoke(result); 
    33. 
  
  
  
  
  33.             //sc.Post(ShowState,resultvalue); 
    34. 
  
  
  
  
  34.             richTextBox1.Invoke(showStateCallback, resultvalue); 
    35. 
  
  
  
  
  35.         } 
    36. 
  
  
  
  
  36. 
  
  
  
  
  37.         // 顯示結(jié)果到richTextBox 
    38. 
  
  
  
  
  38.         private void ShowState(object result) 
    39. 
  
  
  
  
  39.         { 
    40. 
  
  
  
  
  40.             richTextBox1.Text = result.ToString(); 
    41. 
  
  
  
  
  41.             btnClick.Enabled = true; 
    42. 
  
  
  
  
  42.         } 
    43. 
  
  
  
  
  43. 
  
  
  
  
  44.         // 顯示結(jié)果到richTextBox 
    45. 
  
  
  
  
  45.         //private void ShowState(string result) 
    46. 
  
  
  
  
  46.         //{ 
    47. 
  
  
  
  
  47.         //    richTextBox1.Text = result; 
    48. 
  
  
  
  
  48.         //    btnClick.Enabled = true; 
    49. 
  
  
  
  
  49.         //} 
    50. 
  
  
  
  
  50.         #endregion
    51.

運(yùn)行的結(jié)果為：

#p#

四、C# 5.0 提供的async和await使異步編程更簡(jiǎn)單

上面部分演示了使用傳統(tǒng)的異步編程模型(APM)來(lái)解決同步代碼所存在的問(wèn)題，然而在.NET 2.0，.NET 4.0和.NET 4.5中，微軟都有推出新的方式來(lái)解決同步代碼的問(wèn)題，他們分別為基于事件的異步模式，基于任務(wù)的異步模式和提供async和await關(guān)鍵字來(lái)對(duì)異步編程支持。關(guān)于前兩種異步編程模式，在我前面的文章中都有介紹，大家可以查看相關(guān)文章進(jìn)行詳細(xì)地了解，本部分就C# 5.0中的async和await這兩個(gè)關(guān)鍵字如何實(shí)現(xiàn)異步編程的問(wèn)題來(lái)給大家介紹下。下面通過(guò)代碼來(lái)了解下如何使用async和await關(guān)鍵字來(lái)實(shí)現(xiàn)異步編程，并且大家也可以參看前面的博客來(lái)對(duì)比理解使用async和await是異步編程更簡(jiǎn)單。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. private async void btnClick_Click(object sender, EventArgs e) 
    2. 
  
  
  
  
  2.         { 
    3. 
  
  
  
  
  3.             long length = await AccessWebAsync(); 
    4. 
  
  
  
  
  4.             
    5. 
  
  
  
  
  5.             // 這里可以做一些不依賴(lài)回復(fù)的操作 
    6. 
  
  
  
  
  6.             OtherWork(); 
    7. 
  
  
  
  
  7. 
  
  
  
  
  8.             this.richTextBox1.Text += String.Format("\n 回復(fù)的字節(jié)長(zhǎng)度為:  {0}.\r\n", length); 
    9. 
  
  
  
  
  9.             txbMainThreadID.Text = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString(); 
    10. 
  
  
  
  
  10.         } 
    11. 
  
  
  
  
  11. 
  
  
  
  
  12.         // 使用C# 5.0中提供的async 和await關(guān)鍵字來(lái)定義異步方法 
    13. 
  
  
  
  
  13.         // 從代碼中可以看出C#5.0 中定義異步方法就像定義同步方法一樣簡(jiǎn)單。 
    14. 
  
  
  
  
  14.         // 使用async 和await定義異步方法不會(huì)創(chuàng)建新線(xiàn)程, 
    15. 
  
  
  
  
  15.         // 它運(yùn)行在現(xiàn)有線(xiàn)程上執(zhí)行多個(gè)任務(wù). 
    16. 
  
  
  
  
  16.         // 此時(shí)不知道大家有沒(méi)有一個(gè)疑問(wèn)的？在現(xiàn)有線(xiàn)程上(即UI線(xiàn)程上)運(yùn)行一個(gè)耗時(shí)的操作時(shí)， 
    17. 
  
  
  
  
  17.         // 為什么不會(huì)堵塞UI線(xiàn)程的呢？ 
    18. 
  
  
  
  
  18.         // 這個(gè)問(wèn)題的答案就是 當(dāng)編譯器看到await關(guān)鍵字時(shí)，線(xiàn)程會(huì) 
    19. 
  
  
  
  
  19.         private async Task AccessWebAsync() 
    20. 
  
  
  
  
  20.         { 
    21. 
  
  
  
  
  21.             MemoryStream content = new MemoryStream(); 
    22. 
  
  
  
  
  22. 
  
  
  
  
  23.             // 對(duì)MSDN發(fā)起一個(gè)Web請(qǐng)求 
    24. 
  
  
  
  
  24.             HttpWebRequest webRequest = WebRequest.Create("http://msdn.microsoft.com/zh-cn/") as HttpWebRequest; 
    25. 
  
  
  
  
  25.             if (webRequest != null) 
    26. 
  
  
  
  
  26.             { 
    27. 
  
  
  
  
  27.                 // 返回回復(fù)結(jié)果 
    28. 
  
  
  
  
  28.                 using (WebResponse response = await webRequest.GetResponseAsync()) 
    29. 
  
  
  
  
  29.                 { 
    30. 
  
  
  
  
  30.                     using (Stream responseStream = response.GetResponseStream()) 
    31. 
  
  
  
  
  31.                     { 
    32. 
  
  
  
  
  32.                         await responseStream.CopyToAsync(content); 
    33. 
  
  
  
  
  33.                     } 
    34. 
  
  
  
  
  34.                 } 
    35. 
  
  
  
  
  35.             } 
    36. 
  
  
  
  
  36. 
  
  
  
  
  37.             txbAsynMethodID.Text = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString() ; 
    38. 
  
  
  
  
  38.             return content.Length; 
    39. 
  
  
  
  
  39.         } 
    40. 
  
  
  
  
  40. 
  
  
  
  
  41.         private void OtherWork() 
    42. 
  
  
  
  
  42.         { 
    43. 
  
  
  
  
  43.             this.richTextBox1.Text += "\r\n等待服務(wù)器回復(fù)中.................\n"; 
    44. 
  
  
  
  
  44.         }
    45.

運(yùn)行結(jié)果如下：

五、async和await關(guān)鍵字剖析

我們對(duì)比下上面使用async和await關(guān)鍵字來(lái)實(shí)現(xiàn)異步編程的代碼和在第二部分的同步代碼，有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)使用async和await關(guān)鍵字的異步實(shí)現(xiàn)和同步代碼的實(shí)現(xiàn)很像,只是異步實(shí)現(xiàn)中多了async和await關(guān)鍵字和調(diào)用的方法都多了async后綴而已。正是因?yàn)樗麄兊膶?shí)現(xiàn)很像，所以我在第四部分才命名為使用 async和await使異步編程更簡(jiǎn)單，就像我們?cè)趯?xiě)同步代碼一樣，并且代碼的coding思路也是和同步代碼一樣，這樣就避免考慮在APM中委托的回調(diào)等復(fù)雜的問(wèn)題，以及在EAP中考慮各種事件的定義。從代碼部分我們可以看出async和await的使用確實(shí)很簡(jiǎn)單，我們就如在寫(xiě)同步代碼一般，但是我很想知道編譯器到底給我們做了怎樣的處理的？并且從運(yùn)行結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，運(yùn)行異步方法的線(xiàn)程和GUI線(xiàn)程的ID是一樣的，也就是說(shuō)異步方法的運(yùn)行在GUI線(xiàn)程上，所以就不用像APM中那樣考慮跨線(xiàn)程訪(fǎng)問(wèn)的問(wèn)題了(因?yàn)橥ㄟ^(guò)委托的BeginInvoke方法來(lái)進(jìn)行回調(diào)方法時(shí)，回調(diào)方法是在線(xiàn)程池線(xiàn)程上執(zhí)行的)。下面就用反射工具看看編譯器把我們的源碼編譯成什么樣子的：

對(duì)于按鈕點(diǎn)擊事件的代碼來(lái)說(shuō)，編譯器生成的背后代碼卻是下面這樣的，完全和我們?cè)创a中的兩個(gè)樣：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. // 編譯器為按鈕Click事件生成的代碼 
    2. 
  
  
  
  
  2. private void btnClick_Click(object sender, EventArgs e) 
    3. 
  
  
  
  
  3. { 
    4. 
  
  
  
  
  4.     d__0 d__; 
    5. 
  
  
  
  
  5.     d__.<>4__this = this; 
    6. 
  
  
  
  
  6.     d__.sender = sender; 
    7. 
  
  
  
  
  7.     d__.e = e; 
    8. 
  
  
  
  
  8.     d__.<>t__builder = AsyncVoidMethodBuilder.Create(); 
    9. 
  
  
  
  
  9.     d__.<>1__state = -1; 
    10. 
  
  
  
  
  10.     d__.<>t__builder.Start<d__0>(ref d__); 
    11. 
  
  
  
  
  11. }
    12.

看到上面的代碼,作為程序員的我想說(shuō)——編譯器你怎么可以這樣呢？怎么可以任意篡改我的代碼呢？這樣不是侵犯我的版權(quán)了嗎？你要改最起碼應(yīng)該告訴我一聲吧，如果我的源碼看到它在編譯器中的實(shí)現(xiàn)是上面那樣的，我相信我的源碼會(huì)說(shuō)——難道我中了世間上最?lèi)憾镜拿婺咳悄_嗎？ 好吧，為了讓大家更好地理清編譯器背后到底做了什么事情，下面就順著上面的代碼摸瓜，我也來(lái)展示耍一套還我漂漂拳來(lái)幫助大家找到編譯器代碼和源碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系。我的分析思路為:

1、提出問(wèn)題——我的click事件的源碼到哪里去了呢？從編譯器代碼我們可以看到，前面的7句代碼都是對(duì)某個(gè)類(lèi)進(jìn)行賦值的操作，最真正起作用的就是最后Start方法的調(diào)用。這里又產(chǎn)生了幾個(gè)疑問(wèn)——d__0是什么類(lèi)型? 該類(lèi)型中的<>t__builder字段類(lèi)型的Start方法到底是做什么用的？ 有了這兩個(gè)疑問(wèn)，我們就點(diǎn)擊d__0(反射工具可以讓我們直接點(diǎn)擊查看)來(lái)看看它是什么類(lèi)型

#p#

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. // d__0類(lèi)型的定義，從下面代碼可以看出它是一個(gè)結(jié)構(gòu)體 
    2. 
  
  
  
  
  2. // 該類(lèi)型是編譯器生成的一個(gè)嵌入類(lèi)型 
    3. 
  
  
  
  
  3. // 看到該類(lèi)型的實(shí)現(xiàn)有沒(méi)有讓你聯(lián)想到什么？ 
    4. 
  
  
  
  
  4. private struct d__0 : IAsyncStateMachine 
    5. 
  
  
  
  
  5. { 
    6. 
  
  
  
  
  6.     // Fields 
    7. 
  
  
  
  
  7.     public int <>1__state; 
    8. 
  
  
  
  
  8.     public Form1 <>4__this; 
    9. 
  
  
  
  
  9.     public AsyncVoidMethodBuilder <>t__builder; 
    10. 
  
  
  
  
  10.     private object <>t__stack; 
    11. 
  
  
  
  
  11.     private TaskAwaiter <>u__$awaiter2; 
    12. 
  
  
  
  
  12.     public long 5__1; 
    13. 
  
  
  
  
  13.     public EventArgs e; 
    14. 
  
  
  
  
  14.     public object sender; 
    15. 
  
  
  
  
  15. 
  
  
  
  
  16.     // Methods 
    17. 
  
  
  
  
  17.     private void MoveNext() 
    18. 
  
  
  
  
  18.     { 
    19. 
  
  
  
  
  19.         try
    20. 
  
  
  
  
  20.         { 
    21. 
  
  
  
  
  21.             TaskAwaiter CS$0$0001; 
    22. 
  
  
  
  
  22.             bool <>t__doFinallyBodies = true; 
    23. 
  
  
  
  
  23.             switch (this.<>1__state) 
    24. 
  
  
  
  
  24.             { 
    25. 
  
  
  
  
  25.                 case -3: 
    26. 
  
  
  
  
  26.                     goto Label_010E; 
    27. 
  
  
  
  
  27. 
  
  
  
  
  28.                 case 0: 
    29. 
  
  
  
  
  29.                     break; 
    30. 
  
  
  
  
  30. 
  
  
  
  
  31.                 default: 
    32. 
  
  
  
  
  32. 　　　　　　　　　　　　// 獲取用于等待Task（任務(wù)）的等待者。你要知道某個(gè)任務(wù)是否完成，我們就需要一個(gè)等待者對(duì)象對(duì)該任務(wù)進(jìn)行一個(gè)監(jiān)控，所以微軟就定義了一個(gè)等待者對(duì)象的 
    33. 
  
  
  
  
  33. 　　　　　　　　　　　　// 從這里可以看出，其實(shí)async和await關(guān)鍵字背后的實(shí)現(xiàn)原理是基于任務(wù)的異步編程模式(TAP) 
    34. 
  
  
  
  
  34.                     // 這里代碼是在線(xiàn)程池線(xiàn)程上運(yùn)行的 
    35. 
  
  
  
  
  35.                     CS$0$0001 = this.<>4__this.AccessWebAsync().GetAwaiter(); 
    36. 
  
  
  
  
  36. 　　　　　　　　　　　　// 如果任務(wù)完成就調(diào)轉(zhuǎn)到Label_007A部分的代碼 
    37. 
  
  
  
  
  37.                     if (CS$0$0001.IsCompleted) 
    38. 
  
  
  
  
  38.                     { 
    39. 
  
  
  
  
  39.                         goto Label_007A; 
    40. 
  
  
  
  
  40.                     } 
    41. 
  
  
  
  
  41. 　　　　　　　　　　　 
    42. 
  
  
  
  
  42.                     // 設(shè)置狀態(tài)為0為了退出回調(diào)方法。 
    43. 
  
  
  
  
  43.                     this.<>1__state = 0; 
    44. 
  
  
  
  
  44.                     this.<>u__$awaiter2 = CS$0$0001; 
    45. 
  
  
  
  
  45. 　　　　　　　　　　　　// 這個(gè)代碼是做什么用的呢？讓我們帶著問(wèn)題看下面的分析 
    46. 
  
  
  
  
  46. this.<>t__builder.AwaitUnsafeOnCompleted, Form1.d__0>(ref CS$0$0001, ref this); 
    47. 
  
  
  
  
  47.                     <>t__doFinallyBodies = false; 
    48. 
  
  
  
  
  48. 　　　　　　　　　　　　// 返回到調(diào)用線(xiàn)程,即GUI線(xiàn)程,這也是該方法不會(huì)堵塞GUI線(xiàn)程的原因,不管任務(wù)是否完成都返回到GUI線(xiàn)程 
    49. 
  
  
  
  
  49.                     return; 
    50. 
  
  
  
  
  50.             } 
    51. 
  
  
  
  
  51.             // 當(dāng)任務(wù)完成時(shí)，不會(huì)執(zhí)行下面的代碼，會(huì)直接執(zhí)行Label_007A中代碼 
    52. 
  
  
  
  
  52.             CS$0$0001 = this.<>u__$awaiter2; 
    53. 
  
  
  
  
  53.             this.<>u__$awaiter2 = new TaskAwaiter(); 
    54. 
  
  
  
  
  54.             // 為了使再次回調(diào)MoveNext代碼 
    55. 
  
  
  
  
  55.             this.<>1__state = -1; 
    56. 
  
  
  
  
  56.         Label_007A: 
    57. 
  
  
  
  
  57.             // 下面代碼是在GUI線(xiàn)程上執(zhí)行的 
    58. 
  
  
  
  
  58.             CS$0$0001 = new TaskAwaiter(); 
    59. 
  
  
  
  
  59.             long CS$0$0003 = CS$0$0001.GetResult(); 
    60. 
  
  
  
  
  60.             this.5__1 = CS$0$0003; 
    61. 
  
  
  
  
  61. 　　　　　　　　// 我們?cè)创a中的代碼這里的 
    62. 
  
  
  
  
  62.             this.<>4__this.OtherWork(); 
    63. 
  
  
  
  
  63.             this.<>4__this.richTextBox1.Text = this.<>4__this.richTextBox1.Text + string.Format("\n 回復(fù)的字節(jié)長(zhǎng)度為:  {0}.\r\n", this.5__1); 
    64. 
  
  
  
  
  64.             this.<>4__this.txbMainThreadID.Text = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString(); 
    65. 
  
  
  
  
  65.         } 
    66. 
  
  
  
  
  66.         catch (Exception <>t__ex) 
    67. 
  
  
  
  
  67.         { 
    68. 
  
  
  
  
  68.             this.<>1__state = -2; 
    69. 
  
  
  
  
  69.             this.<>t__builder.SetException(<>t__ex); 
    70. 
  
  
  
  
  70.             return; 
    71. 
  
  
  
  
  71.         } 
    72. 
  
  
  
  
  72.     Label_010E: 
    73. 
  
  
  
  
  73.         this.<>1__state = -2; 
    74. 
  
  
  
  
  74.         this.<>t__builder.SetResult(); 
    75. 
  
  
  
  
  75.     } 
    76. 
  
  
  
  
  76. 
  
  
  
  
  77.     [DebuggerHidden] 
    78. 
  
  
  
  
  78.     private void SetStateMachine(IAsyncStateMachine param0) 
    79. 
  
  
  
  
  79.     { 
    80. 
  
  
  
  
  80.         this.<>t__builder.SetStateMachine(param0); 
    81. 
  
  
  
  
  81.     } 
    82. 
  
  
  
  
  82. }
    83.

如果你看過(guò)我的迭代器專(zhuān)題的話(huà),相信你肯定可以聯(lián)想到該結(jié)構(gòu)體就是一個(gè)迭代器的一個(gè)實(shí)現(xiàn),其主要方法就是MoveNext方法。從上面的代碼的注釋?xiě)?yīng)該可以幫助我們解決在第一步提到的第一個(gè)問(wèn)題,即d__0是什么類(lèi)型,下面就分析下第二個(gè)問(wèn)題，從d__0結(jié)構(gòu)體的代碼中可以發(fā)現(xiàn)<>t__builder的類(lèi)型是AsyncVoidMethodBuilder類(lèi)型,下面就看看它的Start方法的解釋——運(yùn)行關(guān)聯(lián)狀態(tài)機(jī)的生成器,即調(diào)用該方法就可以開(kāi)始運(yùn)行狀態(tài)機(jī),運(yùn)行狀態(tài)機(jī)指的就是執(zhí)行MoveNext方法(MoveNext方法中有我們?cè)创a中所有代碼,這樣就把編譯器生成的Click方法與我們的源碼關(guān)聯(lián)起來(lái)了)。從上面代碼注釋中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)該MoveNext被調(diào)用時(shí)會(huì)立即還回到 GUI線(xiàn)程中，同時(shí)也有這樣的疑問(wèn)——?jiǎng)傞_(kāi)始調(diào)用MoveNext方法時(shí)，任務(wù)肯定是還沒(méi)有被完成的，但是我們輸出我們?cè)创a中的代碼，必須等待任務(wù)完成（因?yàn)槿蝿?wù)完成才能調(diào)轉(zhuǎn)到Label_007A中的代碼），此時(shí)我們應(yīng)該需要回調(diào)MoveNext方法來(lái)檢查任務(wù)是否完成，(就如迭代器中的，我們需要使用foreach語(yǔ)句一直調(diào)用MoveNext方法)，然而我們?cè)诖a卻沒(méi)有找到回調(diào)的任何代碼??？ 對(duì)于這個(gè)疑問(wèn)，回調(diào)MoveNext方法肯定是存在的，只是首次看上面代碼的朋友還沒(méi)有找到類(lèi)似的語(yǔ)句而已，上面代碼注釋中我提到了一個(gè)問(wèn)題——這個(gè)代碼是做什么用的呢？讓我們帶著問(wèn)題看下面的分析,其實(shí)注釋下面的代碼就是起到回調(diào)MoveNext方法的作用，AsyncVoidMethodBuilder.AwaitUnsafeOnCompleted 方法就是調(diào)度狀態(tài)機(jī)去執(zhí)行MoveNext方法,從而也就解決了回調(diào)MoveNext的疑問(wèn)了。

相信大家從上面的解釋中可以找到源碼與編譯器代碼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系了吧, 但是我在分析完上面的之后,又有一個(gè)疑問(wèn)——當(dāng)任務(wù)完成時(shí)，是如何退出MoveNext方法的呢？總不能讓其一直回調(diào)吧，從上面的代碼的注釋可以看出，當(dāng)任務(wù)執(zhí)行完成之后，會(huì)把<>1__state設(shè)置為0,當(dāng)下次再回調(diào)MoveNext方法時(shí)就會(huì)直接退出方法，然而任務(wù)沒(méi)完成之前，同樣也會(huì)把<>1__state設(shè)置為0，但是Switch部分后面的代碼又把<>1__state設(shè)置為-1,這樣就保證了在任務(wù)沒(méi)完成之前，MoveNext方法可以被重復(fù)回調(diào)，當(dāng)任務(wù)完成之后，<>1__state設(shè)置為-1的代碼將不會(huì)執(zhí)行，而是調(diào)轉(zhuǎn)到 Label_007A部分。

經(jīng)過(guò)上面的分析之后,相信大家也可以耍出一套還我漂漂拳去分析異步方法AccessWebAsync(),其分析思路是和btnClick_Click的分析思路是一樣的.這里就不重復(fù)啰嗦了。

分析完之后,下面再分享下幾個(gè)關(guān)于async和await常問(wèn)的問(wèn)題

問(wèn)題一：是不是寫(xiě)了async關(guān)鍵字的方法就代表該方法是異步方法，不會(huì)堵塞線(xiàn)程呢？

答: 不是的，對(duì)于只標(biāo)識(shí)async關(guān)鍵字的(指在方法內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)await關(guān)鍵字)的方法,調(diào)用線(xiàn)程會(huì)把該方法當(dāng)成同步方法一樣執(zhí)行,所以然而會(huì)堵塞GUI線(xiàn)程,只有當(dāng)async和await光劍子同時(shí)出現(xiàn)，該方法才被轉(zhuǎn)換為異步方法處理。

問(wèn)題二：“async”關(guān)鍵字會(huì)導(dǎo)致調(diào)用方法用線(xiàn)程池線(xiàn)程運(yùn)行嗎?

答: 不會(huì),被async關(guān)鍵字標(biāo)識(shí)的方法不會(huì)影響方法是同步還是異步運(yùn)行并完成,而是，它使方法可被分割成多個(gè)片段，其中一些片段可能異步運(yùn)行，這樣這個(gè)方法可能異步完成。這些片段界限就出現(xiàn)在方法內(nèi)部顯示使用”await”關(guān)鍵字的位置處。所以，如果在標(biāo)記了”async”的方法中沒(méi)有顯示使用”await”，那么該方法只有一個(gè)片段，并且將以同步方式運(yùn)行并完成。在await關(guān)鍵字出現(xiàn)的前面部分代碼和后面部分代碼都是同步執(zhí)行的(即在調(diào)用線(xiàn)程上執(zhí)行的，也就是GUI線(xiàn)程，所以不存在跨線(xiàn)程訪(fǎng)問(wèn)控件的問(wèn)題)，await關(guān)鍵處的代碼片段是在線(xiàn)程池線(xiàn)程上執(zhí)行。總結(jié)為——使用async和 await關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)的異步方法，此時(shí)的異步方法被分成了多個(gè)代碼片段去執(zhí)行的，而不是像之前的異步編程模型(APM)和EAP那樣，使用線(xiàn)程池線(xiàn)程去執(zhí)行一整個(gè)方法。

關(guān)于更多async和await關(guān)鍵字的常問(wèn)問(wèn)題可以查看——Async/Await FAQ和中文翻譯——（譯）關(guān)于async與await的FAQ

六、小結(jié)

寫(xiě)到這里本專(zhuān)題的內(nèi)容就介紹到這里的,并且我也會(huì)把本專(zhuān)題的內(nèi)容同步到之前的C#基礎(chǔ)知識(shí)系列文章索引，這樣我的C#特性系列也就完整了，并且該專(zhuān)題也是異步編程的最后一篇專(zhuān)題，在后面的專(zhuān)題將為大家實(shí)現(xiàn)一個(gè)類(lèi)似迅雷的多任務(wù)多線(xiàn)程下載器，對(duì)于這個(gè)專(zhuān)題可能會(huì)用到并行編程的內(nèi)容，所以接下面我為為大家分享下并行編程的內(nèi)容。

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