async/await的一些用法

普通函数

string Func() 
{  
  string x = X();  
  string y = Y();  
  string z = Z();

  return x + y + z; 
}

 X(), Y(), Z()内部都Sleep 10s, 则Func()耗时30s

 

异步函数

async string FuncAsync()
{
	string x = await XAsync();
	string y = await YAsync();
	string z = await ZAsync();

	return x + y + z;
}

 

假设 XAsync(), YAsync(), YAsync()内部都Sleep10s, 则FuncAync()还是耗时多少呢?

整个FuncAsync会被拆成如下部分:

1. FuncAsync-开始部分();
2. XAsync();
3. FuncAsync-中间部分1();
4. YAsync();
5. FuncAsync-中间部分2();
6. ZAsync();
7. FuncAsync-结束部分();

 

这些部分会被.NET同步上下文SynchronizationContext在同一个线程依次执行,如下:

1. 同步上下文执行 FuncAsync-开始部分();
2. 同步上下文执行 XAsync(); //内部调用了Sleep10s, 要10s才返回
3. 同步上下文执行 FuncAsync-中间部分1();
4. 同步上下文执行 YAsync();//内部调用了Sleep10s, 要10s才返回
5. 同步上下文执行 FuncAsync-中间部分2()
6. 同步上下文执行 ZAsync();//内部调用了Sleep10s, 要10s才返回
7. 同步上下文执行 FuncAsync-结束部分();

所以耗时时间还是30s

 

假设 XAsync(), YAsync(), YAsync()内部都把Sleep10s用Task.Run()都包起来返回

 

1. 同步上下文执行 FuncAsync-开始部分();
2. 同步上下文执行 XAsync(); 立刻返回, 在另一个线程执行Sleep(10)
3. 同步上下文等待 但可以执行其他异步任务， 如果是Winform的话UI不会卡
4. 后台线程10s结束告诉同步上下文继续执行
5. 同步上下文执行 FuncAsync-中间部分1();
6. 同步上下文执行 YAsync(); 立刻返回, 在另一个线程执行Sleep(10)
7. 同步上下文等待 但可以执行其他异步任务， 如果是Winform的话UI不会卡
8. 后台线程10s结束告诉同步上下文继续执行
9. 同步上下文执行 FuncAsync-中间部分2()
10. 同步上下文执行 ZAsync(); 立刻返回, 在另一个线程执行Sleep(10)
11. 同步上下文等待 但可以执行其他异步任务， 如果是Winform的话UI不会卡
12. 后台线程10s结束告诉同步上下文继续执行
13. 同步上下文执行 FuncAsync-结束部分();

所以FuncAsync总耗时时间还是30s，优点是UI线程不会被卡住, UI线程不是被FuncAsync一个任务占有，其他异步任务也能在UI线程上执行，真正等待的任务都运行在后台线程。

下面这个版本，FuncAsync()执行的时间才是10s

async string FuncAsync()
{
	var taskX = XAsync();
	var taskY = YAsync();
	var taskZ =  ZAsync();

	await Task.WhenAll(taskX, taskY, taskZ);

	return taskX.Result + taskY.Result + taskZ.Result;
}

 

如果在XAsync()里调用Task.Result同步等待会怎样？

1. 同步上下文执行 FuncAsync-开始部分();
2. 同步上下文执行 XAsync();    
   1. 　　XAsync() 调用 YAsync()  返回task             
      1. 　　YAsync() 开启后台线程sleep10s    
   2. 　　XAsync()等待task.Result    
3. 后台线程10s结束告诉同步上下文继续

 

XAsync要等待的结果（task.Result），需要同步上下文返回，

虽然后台线程已经同步上下文结果了，但同步上下文此时却还在执行XAsync的过程中.

互相等待，于是产生死锁.

 

举个形象的例子：

1. 医生Doctor给病人Patients看病, 病人必须先排队，按次序来。
2. 轮到某个病人PatientX时要某项检查报告，病人说，等我一下，检查报告在我老婆手里，我打电话让她送来。
3. 于是医生Doctor和病人PatientX开始等待, 左等右等不来。
4. 其实几分钟后病人的老婆PatientXWife已经把检查报告送来了， 只不过她拿着检查报告在队列里等。