C# 5?Async/Await?語法特性，極大地簡化了異步編程，但我們知道，異步編程的基本原理并沒有發生根本改變。也就是說，當一些復雜的東西看起來很簡單時，它通常意味著有一些有趣的事情在背后發生。在計算機程序設計語言領域，我們把這些本身很復雜但看起來很簡單的語言特性稱為語法糖，通常情況下，我們并不需要深入理解語法糖是怎么被一層一層包裹起來的，但是，最近我在使用.NET Core實現MySQL協議過程中，需要實現一個Awaitable Socket，所以我需要知道Async/Await背后到底發上了什么？

編譯器重寫

我們通過寫一個非常簡單的控制臺應用程序，一層一層地剝開C#編譯器實現的?Async/Await?語法糖。

namespace AsyncAwaitInDepth{class Program{static void Main(string[] args){ }static async int Method(){return 1;}}}

編譯上面的C#代碼，會出現CS1983 The return type of an async method must be void, Task or Task<T>錯誤，即編譯器告訴我們，異步方法僅限于三個不同的返回類型︰

• void

• Task

• Task

再修改一下代碼，讓編譯器編譯通過：

? ??}}

使用ILSpy或者Reflector看看編譯器干了什么：

上面的代碼可以發現，aynce/await?代碼被C#編譯器重寫了，編譯器通過使用三個Builder和動態生成的StateMachine替換掉了我們的代碼，而把我們的代碼整理到StateMachine的MoveNext()方法內部，三個Builder是：

• AsyncVoidMethodBuilder

• AsyncTaskMethodBuilder

• AsyncTaskMethodBuilder

撇開這三個Builder的內部實現，從接口角度看，他們長得很像，我們只看看AsyncTaskMethodBuilder<T>接口：l

C#編譯器動態生成的StateMachine實現了IAsyncStateMachine接口：

• AsyncVoidMethodBuilder

• AsyncTaskMethodBuilder

• AsyncTaskMethodBuilder

我們自己代碼中的await Task.Delay(5);表達式，在StateMachine的MoveNext()方法內部被替換成awaiter = Task.Delay(5).GetAwaiter();，然后通過IsCompleted屬性判斷是否需要啟動一個新的線程去執行，最后通過awaiter.GetResult();獲取結果，或者是給Builder設置異常builder.SetException(exception);

Awaitables and Awaiters

在.NET中，我們知道Xtable和Xter是一個一對的概念，比如IEnumerable<T>和IEnumerator<T>，上面的代碼，我們發現Task，Task<TResult>是可以被awaited的，他們是awaitable，可以通過其GetAwaiter()方法得到awaiter:

awaitable的GetAwaiter()可以是實例方法，也可以是擴展方法。該方法返回的是一個awaiter，該awaiter必須實現INotifyCompletion接口，可選實現ICriticalNotifyCompletion接口，同時，必須提供一個名為IsCompleted?bool?屬性， 必須提供public TResult GetResult()方法。

自定義awaitable和awaiter對象

我們費了那么大的勁，終于弄清楚了?Async/Await?背后到底發上了什么，做到了知其然知其所以然，因此，我們可以實現自己的awaitable和awaiter對象：

最后，借用《C# in Depth》作者Job Skeet的一句話與大家共勉：

I like knowing how a feature works before I go too far using it

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原文地址：http://www.xyting.org/2017/02/28/understand-async-await-in-depth.html

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的深入理解Async/Await的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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