解密async await 原理（.net）

我们经常用async和await实现异步方法，那么他的实现原理是什么呢，今天介绍一下。

一.代码

1：介绍原理之前，先看一段简单的代码：

2：代码执行结果，如下所示，想必结果和大家的预期是一样的：

二.工具

研究async await使用的工具是dotPeek,注意：要勾选 show compiler-generated code。下载地址：https://www.jetbrains.com/decompiler/download/#section=web-installer

三.原理

也许大家都听说过，async await 是一个语法糖，编译器会生成一个状态机，那么这个状态机是什么样子，它又是怎样工作的呢？

1：通过dotPeek工具，进行反编译，会看到如下两段代码：


2：方法SetName:

1. 在方法SetName上添加了一个状态机特性，类型是Program.d__1
2. 在方法SetName在方法里面先实例化了一个状态机
3. 传递参数
4. 使用AsyncVoidMethodBuilder创建了一个builder
5. 将状态机的状态置成-1
6. 启动状态机

3：类d__1，我们只关注里面的核心代码IAsyncStateMachine.MoveNext()，这里包括状态机的执行逻辑：

4：介绍一下AsyncVoidMethodBuilder，否则整个过程串不起来：

1. 通过使用AsyncVoidMethodBuilder的start方法启动状态机，那么如何启动的呢？让我们看下源码。
   
   由此可见 ，通过Start方法，我们可以看到内部是通过调动状态机的MoveNext的方法，启动状态机的。

2. 通过使用AsyncVoidMethodBuilder的AwaitUnsafeOnCompleted方法注册了任务完成后的回调方法，那么是如何实现的呢？让我们看下源码。
   
   由此可见，通过调用GetCompletionAction来获取状态机的执行方法(MoveNext),并赋值给continuation，将continuation注册到awaiter的回调函数。

5.看一下await的执行流程图，如下所示：

四.总结

当我们使用async方法是，编译器就会生成一个状态机，在方法内部的await会做如下两件事：
1：执行await表达式
2：查看等待的方法是否完成

1. 如果完成，则执行方法中剩余的部分
2. 如果没有完成，当任务完成后，用回调函数来执行剩余的部分