1：背景1.讲故事Await，async知识点已经说烂了不能再烂了，看这里好像有没什么好说的，但是我发现很多文章还是在理论上描述这两个语法糖的用法。如果你理解它，你仍然理解它。不懂的话，好像过几天就懂了。记不太清楚，其实await和async只是编译器层面的语法糖，在IL层面会原型化，所以在这个层面理解这两个语法糖是非常有必要的。二：从IL层面理解1.使用WebClient下载。为了方便返璞归真，我先举个例子，使用webclient异步下载http://cnblogs.com的html，代码如下：classProgram{staticvoidMain(string[]args){varhtml=GetResult();Console.WriteLine("稍等...正在下载cnblogs->html\r\n");varcontent=html.Result;Console.WriteLine(content);}staticasyncTaskGetResult(){varclient=newWebClient();varcontent=awaitclient.DownloadStringTaskAsync(newUri("http://cnblogs.com"));returncontent;}}上面的代码很简单，可以看到异步操作并没有阻塞主线程输出：稍等……正在下载cnblogs->html\r\n，编译器层面没什么好说的，我们来看看IL层面发生了什么？2.awaitasync的IL代码还是老规矩，ilSpy启动，如下图：可以看到，有一个GetResult方法，一个Main方法，还有一个d__1类是凭空冒出来的。接下来我就和大家一一聊聊。<1style="box-sizing:border-box;">\d__1>这个类特别有趣，因为它是凭空冒出来的，所以让我们看看它的IL长什么样？.classnestedprivateautoansaledbeforefieldinit'd__1'extends[System.Runtime]System.Objectimplements[System.Runtime]System.Runtime.CompilerServices.IAsyncStateMachine{.methodprivatefinalhidebysignewslotvirtualinstancevoidMoveNext()cilmanaged{}.methodprivatefinalhidebysignewslotvirtualinstancevoidSetStateMachine(类[System.Runtime]System.Runtime.CompilerServices.IAsyncStateMaccilinestate{}从上面托管IL代码，我们可以看到这是自动生成的实现接口IAsyncStateMachine的d__1类，定义如下：里面的MoveNext是不是很眼熟？通常，你会在foreach集合中使用这个方法，当时它被称为枚举类，这里被修改，被称为状态机😄😄😄。<2style="box-sizing:border-box;">GetResult()为了方便表现，我对方法体中的IL代码做一下简单化：.methodprivatehidebysigstaticclass[System.Runtime]System.Threading.Tasks.Task`1GetResult()cilmanaged{IL_0000:newobjinstancevoidConsoleApp3.Program/'d__1'::.ctor()IL_0005:stloc.0IL_0006:ldloc.0IL_0007:callvaluetype[System.Threading.Tasks]System.Runtime.CompilerServices。AsyncTaskMethodBuilder`1valuetype[System.Threading.Tasks]System.Runtime.CompilerServices.AsyncTaskMethodBuilder`1::Create()IL_000c:stfldvaluetype[System.Threading.Tasks]System.Runtime.CompilerServices.AsyncTaskMethodBuilder`1ConsoleApp3.Program/'d__1'::'<>t__builder'IL_0011:ldloc.0IL_0012:ldc.i4.m1IL_0013:stfldint32ConsoleApp3.Program/'d__1'::'<>1__state'IL_0018:ldloc.0IL_0019:ldfldavaluetype[System.Threading.Tasks]System.Runtime.CompilerServices.AsyncTaskMethodBuilder`1d__1'::'<>t__builder'IL_001e:ldloca.s0IL_0020:callinstancevoidvaluetype[System.Threading.Tasks]System.Runtime.CompilerServices.AsyncTaskMethodBuilder`1::Startd__1'>(!!0&)IL_0025:ldloc.0IL_0026:ldfldavaluetype[System.Threading.Tasks]System.Runtime.CompilerServices.AsyncTaskMethodBuilder`1ConsoleApp3.Program/'d__1'::'<>t__builder'IL_002b:callinstanceclass[System.Runtime]System.Threading.Tasks.Task`1valuetype[System.Threading.Tasks]System.Runtime.CompilerServices.AsyncTaskMethodBuilder`1::get_Task()IL_0030:ret}//endofmethodProgram::GetResult稍微懂一点的应该知道IL_0000处的newobj在做newd__1，然后从IL_002b返回一个get_Task()，这时候，你应该明白为什么主线程不会被阻塞，因为人家返回的是Task，对吧，最终的http结果会隐藏在Task中，这样很好理解<3style="box-sizing:border-box;">MainMain方法没有任何变化，还是原来的样子。三：将IL代码重写为C#1.完整的C#代码通过前面的部分，你应该对IL层面的await和async有了一个框架的认识。这里我会把所有的C#代码写回去：=html.Result;Console.WriteLine(content);}staticTaskGetResult(){GetResultstateMachine=newGetResult();stateMachine.builder=AsyncTaskMethodBuilder.Create();stateMachine.state=-1;stateMachine。builder.Start（refstateMachine）；returnstateMachine.builder.Task；}}classGetResult：IAsyncStateMachine{publicintstate；publicAsyncTaskMethodBuilderbuilder；privateWebClientclient；privatestringcontent；privatestrings3；privateTaskAwaiter等待者；publicvoidMoveNext（）{varresult=string.Empty；TaskAwaiter);num=state=-1;}else{client=newWebClient();localAwaiter=client.DownloadStringTaskAsync(newUri("http://cnblogs.com")).GetAwaiter();if(!localAwaiter.IsCompleted){num=state=0;awaiter=localAwaiter;stateMachine=this;builder.AwaitUnsafeOnCompleted(reflocalAwaiter,refstateMachine);返回;}}s3=localAwaiter.GetResult();content=s3;s3=null;result=content;}catch(Exceptionexx){state=-2;client=null;content=null;builder.SetException(exx);}state=-2;client=null;content=null;builder.SetResult(result);}publicvoidSetStateMachine(IAsyncStateMachiestateMachine){}}可以看出写回C#代码后运行没有问题，对于为了便于理解，我先画一个流程图通过上面的xmind，它的基本流程是：stateMachine.builder.Start(refstateMachine)->GetResult.MoveNext->client.DownloadStringTaskAsync->localAwaiter.IsCompleted=false->builder.AwaitUnsafeOnCompleted(reflocalAwaiter,refstateMachine)->GetResult.MoveNext->localAwaiter.GetResult()->builder.SetResult(result)2.分析AsyncTaskMethodBuilder其实仔细观察就会发现，所谓的await和async异步操作都是由AsyncTaskMethodBuilder承载的，比如异步任务的启动，要编组html结果，联系底层IO，其中Task对应AsyncTaskMethodBuilder，Task对应AsyncTaskMethodBuilder，这就是为什么编译器一直提示你返回Task和Taskatasync。如果没有，就找不到对应的AsyncTaskMethodBuilder对对对，如下图：然后关注AwaitUnsafeOnCompleted方法。这个方法很重要。其注释如下：////Summary://Schedulesthestatemachinetoproceedtothenextactionwhenthespecified//awaitercompletes.Thismethodcanbecalledfrompartiallytrustedcode.publicvoidAwaitUnsafeOnCompleted<[Nullable]waitAttribute(0)NullableAttribute(0)]TStateMachine>(refTAwaiterawaiter,refTStateMachinestateMachine)whereTAwaiter:ICriticalNotifyCompletionwhereTStateMachine:IAsyncStateMachine;一旦调用该方法，需要等待底层IO完成任务，回调两次GetResult.MoveNext，要么异常，要么任务完成。Awaiter包装的任务结果被编组到builder.SetResult然后我们简单说一下状态机的运行方式。通过调试，你会发现MoveNext在这里会走两次，一次开始，一次得到结果。<1>第一次回调MoveNextMoveNext的第一次触发是由stateMachine.builder.Start(refstateMachine)发起的，可以使用dnspy调试，如下图所示：<2>MoveNext的第二次回调是MoveNext的第二次触发从builder.AwaitUnsafeOnCompleted(reflocalAwaiter,refstateMachine)开始，可以看到一旦处理完网络驱动，线程池中的IO线程就会主动发起，最终触发MoveNext代码，最后在awaiter处结束，得到任务的结果，如下图：四：总结语法糖分简单和复杂，不要怕复杂，学会翻译ILcodeintoC#，说不定很多以前不明白的东西这时候就豁然开朗了，不是吗？本文转载自微信公众号“行行码农聊技术”，可通过以下二维码关注。转载本文，请联系一线码农，聊聊技术公众号。一线码农聊天技术
