多线程合集（三)---异步的那些事之自定义AsyncTaskMethodBuilder

引言　　　　

　　　　之前在上一篇文章中多线程合集(二)---异步的那些事，async和await原理抛析，我们从源码去分析了async和await如何运行，以及将编译后的IL代码写成了c#代码，以及实现自定义的Awaiter，自定义异步状态机同时将本系列的第一篇文章的自定义TaskScheduler和自定义的Awaiter结合起来，将代码跑了起来，而在c#10之后，我们可以实现自定义的异步生成器，在上一篇文章中，我们将编译后的代码还原成了c#代码，其中就有用到了一个AsyncTaskMethodBuilder的类，搁以前我们只能使用编译器编译之后的AsyncTaskMethodBuilder，现在我们已经可以自定义了，如果再加上上一章节的自定义状态机，加调度，可能会更好玩一些，接下来就为大家奉上代码。

代码

　　　总共没有多少代码，只是为了简单的实现自定义的AsyncTaskMethodBuilder，　当然可能后续某位哥哥会用到将这些知识点串联起来使用呢，可以看到，下面我们继承了Task，实现了MyTask，此处演示效果，仅仅实现了一个构造函数以及一个GetAwaiter的方法，然后上面就是我们测试调用的Test方法，为什么还需要new一个新的GetAwaiter呢，如果我们使用默认的TaskAwaiter，那你在Main方法await tes.Test的时候就会卡死的至于原因，就是await之后的代码等待结果是等待await之后的返回到上一层也就是说await后面的主动推结果，但是卡死是因为上一层却主动找我要结果导致的卡死，导致我推不过去，上一层也找不到结果，此处我没有具体分析，但是我的猜测是这样，看官们可以自己尝试一下，将MyTask的GetAwaiter注释，使用默认的TaskAwaiter，然后调用Test方法，如果是await的时候肯定卡死，但是如果Task同步运行，也就是RunSynchronously这种方式运行，然后直接.Result，就可以获取到结果，刚好可以验证我上面的猜测，同一上下文了，不需要他主动推，但我可以主动获取，

　　　然后在往下面走就是我们自定义的一个Awaiter，实现接口后，构造函数的Func是我们返回结果的委托，这个结果是GetResult之后的结果值，OnCompleted方法和下面的Unsafe都是去推进状态机告诉已经完了异步的，上一章节说过这两个方法的参数Action，实际上就是状态机的MoveNext方法，最后就到了我们的自定义Builder实现，只需要遵循如下条件，官网列出的条件，既可以实现一个自定义的Builder，

// See https://aka.ms/new-console-template for more information
using System.Reflection.PortableExecutable;
using System.Runtime.CompilerServices;
using System.Threading.Tasks;
public class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {

        var tes = new TestAsync();
        var task =await tes.Test();
        Console.ReadKey();
    }
}
public class TestAsync
{
    public async MyTask<int> Test()
    {
        await MyTask<int>.Delay(1);
        return 100;
    }
}

[AsyncMethodBuilder(typeof(MyTaskBuilder<>))]
public class MyTask<T> : Task<T> where T : notnull
{
    public MyTask(Func<T> action) : base(action)
    {
        Action = action;
    }

    public Task<T> Task { get; }
    public Func<T> Action { get; }

    //
    // 摘要:
    //     Gets an awaiter used to await this System.Threading.Tasks.Task`1.
    //
    // 返回结果:
    //     An awaiter instance.
    public new CustomAwaiter<T> GetAwaiter()
    {
       var awaiter=new CustomAwaiter<T>(Action);
        return awaiter;
    }

    // 添加构造函数和其他功能代码
}
public class CustomAwaiter<T> : ICriticalNotifyCompletion
{
    public CustomAwaiter(Func<T> func)
    {
        Func = func;
    }
    public bool IsCompleted { get; set; }
    public Func<T> Func { get; }

    public void OnCompleted(Action continuation)
    {
        continuation();
        IsCompleted = true;
    }

    public void UnsafeOnCompleted(Action continuation)
    {
        continuation();
        IsCompleted = true;
    }
    public T GetResult()
    {
        return Func() ;
    }
}

public class MyTaskBuilder<T> where T:notnull
{
    private readonly AsyncTaskMethodBuilder<T> _builder = new AsyncTaskMethodBuilder<T>();
    private T Value;
    public static MyTaskBuilder<T> Create()
    {
        return new MyTaskBuilder<T>();
    }

    public void Start<TStateMachine>(ref TStateMachine stateMachine) where TStateMachine : IAsyncStateMachine
    {
        _builder.Start(ref stateMachine);
    }

    public void SetStateMachine(IAsyncStateMachine stateMachine)
    {
        _builder.SetStateMachine(stateMachine);
    }

    public void SetResult(T val)
    {
        Value = val;
        _builder.SetResult(val);
    }

    public void SetException(Exception exception)
    {
        _builder.SetException(exception);
    }
    public MyTask<T> Task
    {
        get
        {
            return new MyTask<T>(new Func<T>(() => Value));
        }
    }

    public void AwaitOnCompleted<TAwaiter, TStateMachine>(ref TAwaiter awaiter, ref TStateMachine stateMachine)
        where TAwaiter : INotifyCompletion
        where TStateMachine : IAsyncStateMachine
    {
        _builder.AwaitOnCompleted(ref awaiter, ref stateMachine);
    }

    public void AwaitUnsafeOnCompleted<TAwaiter, TStateMachine>(ref TAwaiter awaiter, ref TStateMachine stateMachine)
        where TAwaiter : ICriticalNotifyCompletion
        where TStateMachine : IAsyncStateMachine
    {
        _builder.AwaitUnsafeOnCompleted(ref awaiter, ref stateMachine);
    }
}
public class StateMachine : IAsyncStateMachine
{
    public StateMachine()
    {

    }
    public void MoveNext()
    {
        throw new NotImplementedException();
    }

    public void SetStateMachine(IAsyncStateMachine stateMachine)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }
}

自定义Builder的条件

　　　　自定义AsyncTaskMethodBuilder，需要满足一下条件，即你定义的这个Builder类需要有Create方法，Task的属性，SetException，设置异常的，SetResult设置结果的，以及一个Start的方法，同时在需要指定异步Builder的类或者方法使用AsyncMethodBuilderArrtibute特性，里面需要的参数就是你自定义Builder的type，即要么在MyTask类上面使用此特性，也可以直接在Test方法上面添加此特性都可以实现自定义Builder，当然了此处有个扩展就是你可以参考上一章节的自定义状态机，调度器，awaiter，自己手动实现编译器编译之后的代码，也就是下面这一段，当然了，内功深厚自己借此实现一个简单的异步也是没问题的，自己实现Task，类似我如上，继承Task，然后借助线程上下文等一些api，去实现一个自己的异步也不是什么难得事情，总之，此片文章实际上可能业务中会用不到，但是结合前几篇，也可以更好的理解async和await了。

    CustomAsyncStateMechine customAsyncStateMechine = new CustomAsyncStateMechine();
            customAsyncStateMechine.builder = AsyncTaskMethodBuilder<string>.Create();
            customAsyncStateMechine.State = -1;
            customAsyncStateMechine.builder.Start(ref customAsyncStateMechine);
            return customAsyncStateMechine.builder.Task;

结束

　　　　今天水的一篇博客就到这里了，因为大家能更好的理解async和await，能够将这些自定义的东西玩出花来，哈哈，关于async和await以及线程方面，感兴趣的可以看看我之前的文章。