最近下载了Visual
Studio Async CTP，体验了下基于Task的异步编程带来的新特性。在CTP中，增加了新的关键字:
async, await。尤其是在SL，WP7的编程中，大量使用异步调用的环境里，async, await的确能减少编程的复杂度。看上去像是同步的方法，其实编译器做了些手脚，悄悄的生成了回调的代码。比如：
view plain
private async void button_Click(object sender, EventArgs
e)
{
var client = new WebClient();
var result = await client.DownloadStringTaskAsync("http://www.csdn.net");
textBox1.Text = result;
MessageBox.Show("Complete");
}
上面的代码，await 这一行的 DownloadStringTaskAsync (CTP中AsyncCtpLibrary.dll中提供的WebClient的扩展方法)
是异步执行的，之后两行被包装成回调。
(另外，注意：在button_Click的void之前加上了async关键字)
按照原来的写法：
view plain
private void button3_Click(object sender, EventArgs
e)
{
var client = new WebClient();
client.DownloadStringCompleted += (s, evt) => {
textBox1.Text = evt.Result;
MessageBox.Show("Complete");
};
client.DownloadStringAsync(new Uri("http://www.csdn.net"));
}
比较代码可以感觉到 async，await 的出现，一下把我们从“先定义回调”的思想变回“同步调用"的顺序时代。
先回顾一下目前为止我们使用的异步编程方法：
1. 最简单的Thread：
view plain
var thread = new Thread((obj) =>
{
// 模拟复杂的处理
Thread.Sleep(1000);
Console.WriteLine(obj);
});
thread.Start("some work");
这种处理方式，麻烦在于处理返回值上，通常还要设计个包装类封装个Result 属性以获得返回值。
2. Thread的包装演变出 APM (Asynchronous Programming
Model)：
最典型的代表：Delegate.BeginInvoke / EndInvoke。WCF的客户端代理类如果选择生成异步方法，那么也是BeginXXX,EndXXX这样的方法。
view plain
Func<string, string> func = x =>
{
// 模拟复杂的处理
Thread.Sleep(1000);
return x + " is completed";
};
func.BeginInvoke("some work", ir =>
{
AsyncResult ar = (AsyncResult)ir;
var delegateInstance = (Func<string, string>)ar.AsyncDelegate;
var result = delegateInstance.EndInvoke(ir);
Console.WriteLine(result);
}, null);
3. 基于事件的APM——EAP(Event-based Asynchronous
Pattern)
上面的BeginXXX,EndXXX的异步编程模型，在Callback上还是略显笨重，因此又演变出基于事件注册回调方法的模式。
最典型的代表就是 WebClient (HttpWebRequest 等)
view plain
var client = new WebClient();
client.DownloadStringCompleted += (s, evt) => {
textBox1.Text = evt.Result;
MessageBox.Show("Complete");
};
client.DownloadStringAsync(new Uri("http://www.csdn.net"));
4. 基于Task的APM——TAP(Task-based Asynchronous
Pattern)
.net 4.0 里引入了并行编程库，Task成为新的异步编程主角，async, await 语法糖应运而生。为了实现async，await编译器将每个被async关键字标记的方法编译为一个方法所在类的一个内嵌类，所有在方法体内出现的变量会被转为这个类的字段，如果是一个实例方法，那么this所代表的对象也被声明为一个字段。这个类有两个核心成员：一个int来保存代码执行到哪一步的state，一个方法来执行真正的动作的
MoveNext() 方法。
比如下面的方法：
view plain
static async void SimpleAsyncTest()
{
var client = new WebClient();
var result1 = await client.DownloadStringTaskAsync("http://www.csdn.net");
Console.WriteLine("complete");
}
被转化为如下：注：Reflector反射出来的名字都是特殊字符，下面的类名变量名为了可读已做替换。
view plain
private static void SimpleAsyncTest()
{
SimpleAsyncTestObj obj = new SimpleAsyncTestObj(0);
obj.MoveNextDelegate = new Action(obj, (IntPtr)this.MoveNext);
obj.builder = AsyncVoidMethodBuilder.Create();
obj.MoveNext();
}
SimpleAsyncTestObj：
view plain
[CompilerGenerated]
private sealed class SimpleAsyncTestObj
{
// Fields
private bool disposing;
public AsyncVoidMethodBuilder builder;
private int state;
public Action MoveNextDelegate;
private TaskAwaiter<string> awaiter;
public WebClient client;
public string result;
// Methods
[DebuggerHidden]
public SimpleAsyncTestObj(int state);
[DebuggerHidden]
public void Dispose();
public void MoveNext();
}
可以看到async方法被转化成类，然后调用了 MoveNext() ，初始的 state == 0，第一次调用如果没有
IsCompleted 则注册 awaiter 的 OnCompleted 事件，绑定的还是 MoveNext
方法。等awaiter 回调时，状态==1，直接进入 Label_0086 部分的代码，用 GetResult()
获取结果。
view plain
public void MoveNext()
{
try
{
string str;
bool flag = true;
if (this.state != 1)
{
if (this.state != -1)
{
this.client = new WebClient();
this.awaiter = this.client.DownloadStringTaskAsync("http://www.csdn.net").GetAwaiter<string>();
if (this.awaiter.IsCompleted)
{
goto Label_0086;
}
this.state = 1;
flag = false;
this.awaiter.OnCompleted(this.MoveNextDelegate);
}
return;
}
this.state = 0;
Label_0086:
str = this.awaiter.GetResult();
this.awaiter = new TaskAwaiter<string>();
this.result = str;
Console.WriteLine("over");
}
catch (Exception exception)
{
this.state = -1;
this.builder.SetException(exception);
return;
}
this.state = -1;
this.builder.SetResult();
}
如果方法中有多个 await 关键字的话，编译器生成的 MoveNext 则会是下面的样子：
public void MoveNext()
{
switch (state)
{
case 1:
...
state++;
// 注册第一个await对应异步的回调处理：回调中，获取结果，并调用下一个异步
break;
case 2:
...
state++;
// 注册第二个await对应异步的回调处理：回调中，获取结果，并调用下一个异步
break;
case 3:
....
state++;
break;
。。。
}
}
通过回调把下一个异步串起来，这么看来确实有 yield return 的感觉。看到这里相信大家都看出来在使用
TAP 编程时，最重要的是进行Task的设计，比如：
view plain
static async void DoSomeWork(int i, string arg)
{
await new TaskFactory().StartNew(() =>
{
var random = new Random();
// 模拟复杂的处理
Thread.Sleep(i * 1000);
Console.WriteLine(arg + " end");
});
}
还可以利用 TaskFactory.ContinueWhenAll / ContinueWhenAny
等特性编排 Task。 以实现更加灵活的异步编程。 | 
