详解.NET 异步编程，如何透过现象，看async/await本质

Posted 2021-04-01 DotNET技术圈

前言

博客园中有很多关于 .NET async/await 的介绍，但是很遗憾，很少有正确的，甚至说大多都是“从现象编原理”都不过分。

最典型的比如通过前后线程 ID 来推断其工作方式、在 async 方法中用 Thread.Sleep 来解释 Task 机制而导出多线程模型的结论、在 Task.Run 中包含 IO bound 任务来推出这是开了一个多线程在执行任务的结论等等。

看上去似乎可以解释的通，可是很遗憾，无论是从原理还是结论上看都是错误的。

要了解 .NET 中的 async/await 机制，首先需要有操作系统原理的基础，否则的话是很难理解清楚的，如果没有这些基础而试图向他人解释，大多也只是基于现象得到的错误猜想。

初看异步

说到异步大家应该都很熟悉了，2012 年 C# 5 引入了新的异步机制：Task，并且还有两个新的关键字 await 和 async，这已经不是什么新鲜事了，而且如今这个异步机制已经被各大语言借鉴，如 javascript、TypeScript、Rust、C++ 等等。

下面给出一个简单的对照：

语言	调度单位	关键字/方法
C#	Task<>、ValueTask<>	async、await
C++	std::future<>	co_await
Rust	std::future::Future<>	.await
JavaScript、TypeScript	Promise<>	async、await

当然，这里这并不是本文的重点，只是提一下，方便大家在有其他语言经验的情况下（如果有），可以认识到 C# 中 Task 和 async/await 究竟是一个和什么可以相提并论的东西。

多线程编程

在该异步编程模型诞生之前，多线程编程模型是很多人所熟知的。一般来说，开发者会使用 Thread、std::thread 之类的东西作为线程的调度单位来进行多线程开发，每一个这样的结构表示一个对等线程，线程之间采用互斥或者信号量等方式进行同步。

多线程对于科学计算速度提升等方面效果显著，但是对于 IO 负荷的任务，例如从读取文件或者 TCP 流，大多数方案只是分配一个线程进行读取，读取过程中阻塞该线程：

 
   
   
 

  
    
    
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以上是关于详解.NET 异步编程，如何透过现象，看async/await本质的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
 
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