C#語法——await與async的正確打開方式


C#5.0推出了新語法,await與async,但相信大家還是很少使用它們。關於await與async有很多文章講解,但有沒有這樣一種感覺,你看完后,總感覺這東西很不錯,但用的時候,總是想不起來,或者不知道該怎么用。

為什么呢?我覺得大家的await與async的打開方式不正確。

 正確的打開方式

 
首先看下使用約束。

1、await 只能在標記了async的函數內使用。

2、await 等待的函數必須標記async。

有沒有感覺這是個循環?沒錯,這就是個循環。這也就是為什么大家不怎么用他們的原因。這個循環很討厭,那么怎么破除這個循環呢?

【很簡單,await等待的是線程,不是函數。】

不理解嗎?沒關系,接着看下去。

下面從頭來講解,首先看這么一組對比

public static int NoAsyncTest()
{
   return 1;
}
public static async Task<int> AsyncTest()
{ 
  return 1;
}

 async Task<int>等於int

這意味着我們在正常調用這兩個函數時,他們是等效的。那么用async Task<int>來修飾int目的是什么呢?

目的是為了讓這個方法這樣被調用 await AsyncTest(),但直接這樣調用,並不會開啟線程,那這樣費勁的修飾是不是就沒什么意義了呢。

當然不是,那什么時候會讓 await AsyncTest()有意義呢?

我們接着往下看,修改AsyncTest如下。然后,此時再調用await AsyncTest(),你會神奇的發現,依然沒有卵用。。。

Excute方法正常執行,而AsyncTest內運行的線程,自己執行自己的。

public static async void Excute()
 {
       Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " 開始 Excute " + DateTime.Now);
       await AsyncTest();
       Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " 結束 Excute " + DateTime.Now);
 }

 public static async Task<int> AsyncTest()
 {
        Task.Run(() =>
            {
                Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " Run1 " + DateTime.Now);
                Thread.Sleep(1000);
            });
            return 1;
 }

別着急,我們稍作調整,在線程后面增加.GetAwaiter().GetResult()。這句話是干什么用的呢?是用來獲取線程返回值的。

這個邏輯是這樣的,如果想要獲取線程返回結果,就自然要等待線程結束。

運行一下,我們將看下面的結果。

public static async Task<int> AsyncTest()
        {
            Task.Run(() =>
            {
                Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " Run1 " + DateTime.Now);
                Thread.Sleep(1000);
            }).GetAwaiter().GetResult();
            return 1;
        }

 

但是,好像await AsyncTest();還是沒啟作用。沒錯,事實就是,他真的不會起作用。。。

那么怎么才能讓他起作用呢?

首先,我們定義一個普通函數,他的返回值是一個Task,然后我們得到Task后,運行它,再用await等待這個Task。

於是我們就得到這樣的結果。

 public static async void Excute()
        {
            Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " 開始 Excute " + DateTime.Now);
            var waitTask = AsyncTestRun();
            waitTask.Start();
            int i = await waitTask;
            Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " i " + i);
            Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " 結束 Excute " + DateTime.Now);
        }
        public static Task<int> AsyncTestRun()
        {
            Task<int> t = new Task<int>(() => {
                Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " Run1 " + DateTime.Now);
                Thread.Sleep(1000);
                return 100;
            });
            return t;
        }

  

如圖,這樣寫await AsyncTest();就起作用了。

所以,還是那句話,await等待的是線程,不是函數。

但在圖里,我們發現很奇怪的一點,結束Excute也是線程3,而不是線程1。也就是說,Await會對線程進行優化。

下面看下兩組代碼的對比,讓我們就更清楚的了解下Await。

第一組,使用await等待線程。

public static async void Excute()
{
   Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " 開始 Excute " + DateTime.Now);
   await SingleAwait(); 
   Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " 結束 Excute " + DateTime.Now);
}
      
public static async Task SingleAwait()
{
     Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " AwaitTest開始 " + DateTime.Now);
     await Task.Run(() =>
            {
                Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " Run1 " + DateTime.Now);
                Thread.Sleep(1000);
            });
            await Task.Run(() =>
            {
                Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " Run2 " + DateTime.Now);
                Thread.Sleep(1000);
            });
            Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " AwaitTest結束 " + DateTime.Now);
            return;
}

 

第二組,使用等待線程結果,等待線程。

 public static async void Excute()
{
     Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " 開始 Excute " + DateTime.Now);
            await SingleNoAwait(); 
     Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " 結束 Excute " + DateTime.Now);
        }
public static async Task SingleNoAwait()
{
      Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " SingleNoAwait開始 " + DateTime.Now);
       Task.Run(() =>
        {
                Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " Run1 " + DateTime.Now);
                Thread.Sleep(1000);
            }).GetAwaiter().GetResult();
            Task.Run(() =>
            {
                Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " Run2 " + DateTime.Now);
                Thread.Sleep(1000);
            }).GetAwaiter().GetResult();
            Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + " SingleNoAwait結束 " + DateTime.Now);
            return;
}

可以明確的看到,第二組,線程重新回到了主線程1中,而第一組,已經被優化到了線程4中。

 

 結語

await是一種很便捷的語法,他的確會讓代碼簡潔一些,但他主動優化線程的功能,如果不了解就使用,可能會導致一些奇怪的BUG發生。

這也是官方為什么只提供了await調用服務的例子,因為,在程序內調用,await還是要了解后,再使用,才安全。

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