你眼中的async/await是什么样的？

又到了周末的code review环节，这次code review发现了一个对async/await的理解问题。让我们直奔主题：

            var foodsSearch = new FoodSearchService().SearchAsync();
            var fruitsSearch = new FruitSearchService().SearchAsync();

            var foods = await foodsSearch;

            foods.ForEach(f => Console.WriteLine("food:{0}", f.Name));

            Console.WriteLine("done");

这是一段使用async/await的代码，算得上是async/await的最佳使用实践。问题出在大家对这段代码理解各有不同，让我们来看看如何理解这段代码：

这个理解正确吗？团队的争论焦点在步骤2上，大家错误的认为await关键字就是等待的意思，为了在第三步拿到结果，线程在步骤2处等待直到FoodSearchService返回结果。如果你也是这样理解的，那么你应该看看下面的代码如何理解？

            var foodsSearch = new FoodSearchService().SearchAsync();
            var fruitsSearch = new FruitSearchService().SearchAsync();

            var foods = foodsSearch.Result;

            foods.ForEach(f => Console.WriteLine("food:{0}", f.Name));

            Console.WriteLine("done");

刚才错误的理解正好是这段代码的描述。那么第一段使用async/await的代码如何理解？

使用await标记的方法调用(上面例子中的foodsSearch)不会阻塞主线程，主线程在步骤2不会等待。

为了说明这个结论，我们用下面的代码模拟await(仅仅是模拟其行为，并不能真确执行)，我没有研究过await的实现，但是下面的代码跟await具有相同的行为：

            var foodsSearch = new FoodSearchService().SearchAsync();
            var fruitsSearch = new FruitSearchService().SearchAsync();

            var callback = foodsSearch as ICallBackRegister;
            callback.Register<List<Food>>(foods =>
            {
                foods.ForEach(f => Console.WriteLine("food:{0}", f.Name));
                Console.WriteLine("done");
            }).Await(foodsSearch);

为了方便大家理解，我们写一个简单的ICallBackRegister实现：

    public class CallbackRegister:ICallBackRegister
    {
        Action<object> _action;
        public ICallBackRegister Register<T>(Action<T> callback)
        {
            _action = o => callback((T) o);
            return this;
        }

        public void Await(Task task)
        {
            task.ContinueWith((result)=>_action(result));
        }
    }

从上面模拟的代码中我们可以得出两个结论：

1、没有任何阻塞主线程的代码。

2、尽量推迟await的调用，能在步骤2使用await就不要在步骤1使用。因为一旦使用了await，后面所有的代码都变成了await所调用对象的回调，无法跟之前的异步代码并行。即便你在步骤1就使用了await，只能说FoodSearchService和FruitSearchService两者不能并行，但是任然不会阻塞主线程——在主线程上永远没有等待这一说。

我们再看张图来解释一下这期间发生的事情：

设想这样的代码放在一个GUI中Button的click事件中，由于await不会阻塞主线程，界面再不会有假死的情况发生。

            this.BackColor = Color.Aquamarine;
            this.btnAsyncAwait.BackColor = Color.Blue;

            var operationA = new LongTimeOperationA().GetValueAsync();
            var operationB = new LongTimeOperationB().GetValueAsync();

            var valueA =await operationA;
            Text = valueA;

同样的道理，在web mvc编程中，如果controller和EF中全程使用async/await，此时假设用户有一个请求过来，IIS会从线程池中取出一个线程来响应用户请求，由于主线程没有任何阻塞，所以IIS会很快将线程回收到了线程池中。当EF返回数据并且返回ActionResult时，IIS再次从线程池中拿出一个线程来对用户请求做响应。所以

正是由于async/await不会阻塞主线程，我们才说async/await会提高IIS的响应能力。

另外async/await的使用并不会提升访问数据库的效率，该花多长时间还得花多长时间。

最后我们给出Task.Result版本的click事件，由于调用Task.Result会阻塞主线程，所以你可以看到界面假死的现象。

            this.BackColor = Color.Beige;
            this.btnTaskResult.BackColor = Color.BlueViolet;

            var operationA=new LongTimeOperationA().GetValueAsync();
            var operationB=new LongTimeOperationB().GetValueAsync();

            var valueA = operationA.Result;
            Text = valueA;

代码下载：download