Visual Studio Async CTP的實現原理淺析 – 跳出Task，構建自己的Awaiter

看完上篇之後，我們知道await關鍵字後面跟的是一個Task對象，雖然為了看起來很像一個實際方法，Async CTP類庫為現有對象添加的擴充方法沒有使用典型的Get/Make等字眼，更準確的說法應該是await後面應該跟的是一個Await對象，或者是一個有一個public類型的GetAwaiter()方法並且能返回Awaiter對象的對象，這裡所謂的Awaiter對象和我們以往的說法稍微有些區別，因為是編譯器層的文法糖，所以Awaiter對象並沒有實際的意義，比如實現了一個IAwaitable之類的介面，它僅僅要求有一個BeginAwait和EndAwait方法。

看下面的程式碼片段：

   1:  await 1000;

我們希望能非同步等待1000毫秒，編譯器當然毫不客氣的拒絕了我們的要求，因為從1000這個數字無法獲得一個Awaiter（為了簡潔，後面沿用這個說法，準確的說法應該是沒有從中找到BeginAwait和EndAwait方法），為了達到我們的目的，我們利用Task給int添加一個GetAwaiter方法：

   1:  public static class IntExtensions

   2:  {

   3:      public static TaskAwaiter<int> GetAwaiter(this int s)

   4:      {

   5:          TaskCompletionSource<int> tsc = new TaskCompletionSource<int>();

   6:          Task<int> task = tsc.Task;

   7:   

   8:          tsc.TrySetResult(0);

   9:   

  10:          return task.GetAwaiter<0>();

  11:      }

  12:  }

這樣，await 1000被編譯器認同，我們的代碼能順利執行，但是我們還沒有為Task指定執行我們需要的等待1000毫秒，所以await會馬上返回。這裡先不涉及Task的內容，我們使用另外一個方法，直接為Int類型實現BeginAwait和EndAwait兩個方法，或者單獨定義一個IntAwaiter類，上面的代碼簡單的修改為：

   1:  public static IntAwaiter GetAwaiter(this int i)

   2:  {

   3:      return new IntAwaiter(i);

   4:  }

而IntAwaiter類的定義如下：

   1:  public class IntAwaiter

   2:  {

   3:      SynchronizationContext _UIContext = SynchronizationContext.Current;

   4:   

   5:      int _Value = 0;

   6:   

   7:      public IntAwaiter(int i)

   8:      {

   9:          _Value = i;

  10:      }

  11:   

  12:      public bool BeginAwait(Action continuation)

  13:      {

  14:          if (SynchronizationContext.Current != _UIContext)

  15:          {

  16:              return false;

  17:          }

  18:          else

  19:          {

  20:              ThreadPool.QueueUserWorkItem((state) =>

  21:              {

  22:                  Thread.Sleep(_Value);

  23:                  _Value = 5;

  24:                  _UIContext.Send(new SendOrPostCallback((target) => { continuation(); }), null);

  25:              });

  26:              return true;

  27:          }

  28:      }

  29:   

  30:      public int EndAwait()

  31:      {

  32:          return _Value;

  33:      }

  34:  }

然後我們來寫幾句代碼測試一下:

   1:  listBox1.Items.Add(DateTime.Now);

   2:  await 1000;

   3:  listBox1.Items.Add(DateTime.Now);

   4:  await 5000;

   5:  listBox1.Items.Add(DateTime.Now);

結果如下：

IntAwaiter非常簡單，實際上Async CTP中的TaskAwaiter也基本上就做了這些事，在BeginAwait中啟動Task，在EndAwait中判斷Task狀態，如果成功完成，返回Task的Result對象，如果是Cancel或者Fault，則拋出異常。

有了前文和本文的瞭解，實際上如果一個應用中的非同步方法呼叫是自己實現的而非像WCF一樣由VS自動產生的代理類，那麼完全可以在代碼中處理async達到和await一樣簡潔的代碼風格而不是讓編譯器來幹這事，畢竟如果不是真的無法取代我不願意帶上130K的這傢伙，而且Preview版無法調試await也很讓人頭疼。