要编写异步函数,可将返回类型void改为Task。这样方法本身就能进行异步调用,并且是可等待的。
async Task PrintAnswerToLife() { await Task.Delay (5000); int answer = 21 * 2; Console.WriteLine (answer); }
方法体内并不需要返回一个任务。编译器会负责生成Task,并在方法完成之前触发Task。这样就很容易创建异步调用链。
async Task Go() { await PrintAnswerToLife(); Console.WriteLine ("Done"); }
由于Go方法的返回值为Task,因此它本身就是可等待的。
编译器会展开异步函数,将任务对象返回,并使用TaskCompletionSource
创建一个新的任务对象。
下面将PrintAnswerToLife方法展开为如下等价实现:
Task PrintAnswerToLife() { var tcs = new TaskCompletionSource<object>(); var awaiter = Task.Delay(5000).GetAwaiter(); awaiter.OnCompleted(() => { try { awaiter.GetResult(); int answer = 21 * 2; Console.WriteLine(answer); tcs.SetResult(null); } catch(Exception ex) { tcs.SetException(ex); } }); return tcs.Task; }
因此,当返回任务的异步函数结束时,执行过程都会通过延续返回等待它的程序。
异步函数中若方法体返回TResult,则函数的返回值为Task
async Task<int> GetAnswerToLife() { await Task.Delay (5000); int answer = 21 * 2; return answer; }
在实现内部,这段代码在激活TaskCompletionSource
时传递answer值而不是null。
由于编译器能为异步编程函数创建任务,因此,除非要进行I/O密级并发底层编程,一般情况下无需显式实例化TaskCompletionSource
类型。对于计算密集型的并发方法,则可以使用Task.Run创建任务。
为了确切理解异步调用图的执行过程,将代码重新排列:
async Task Go() { var task = PrintAnswerToLife(); await task; Console.WriteLine("Done"); } async Task PrintAnswerToLife() { var task = GetAnswerToLife(); int answer = await task; Console.WriteLine(answer); } async Task<int> GetAnswerToLife() { var task = Task.Delay(5000); await task; int answer = 21 * 2; return answer; }
上述这些过程都是在调用Go的线程上同步执行的。这就是主要的同步执行阶段。
5秒后,Delay上的延续被触发,执行点返回到GetAnswerToLife并在线程池线程上执行。随后,GetAnswerToLife的其他语句将执行,而Task
由于和同步调用采用了同一种模式,因此整个执行流和同步调用图是完全匹配的。
每一个异步方法调用后都会await,这样就形成了一个无并发的调用图。每个await表达式都在执行过程中形成了一个“缺口”,而之后的程序都可以在缺口处恢复执行。