異步CTP(Async CTP)爲什麼那樣工作?


對異步CTP感興趣有很多原因。異步CTP使異步編程比以前更加容易了。它雖然沒有Rx強大,但是更容易學。異步CTP介紹了兩個新的關鍵字,async和await。異步方法(或Lambda表達式)必須返回void,Task或Task<TResult>。這篇文章不是介紹異步CTP的,因爲網上有很多這樣的文章。這篇文章的目的是把程序員開始使用Async CTP遇到的一些常見問題集中起來。

推斷返回類型

當從異步方法返回一個值的時候,此方法體直接返回這個值,但該方法本身被聲明爲返回一個Task<TResult>。當聲明一個返回甲類型的方法卻必須返回一個乙類型時,就有點“斷連”了。


// 實際語法
public async Task<int> GetValue()
{
  await TaskEx.Delay(100);
  return 13; //返回類型是 "int", 而不是"Task<int>"
}
複製代碼

問題來了:爲什麼我不能這麼寫?

複製代碼
// 假想語法
public async int GetValue()
{
  await TaskEx.Delay(100);
  return 13; // 返回類型是 "int"
}

思考:該方法如何如何照顧調用者呢?異步方法必須返回一個實際結果類型Task<TResult>的值。因此,GetValue方法會出現返回Task<TResult>的智能提示(在對象瀏覽器,Reflector等中也是這樣的)。
 
在設計之初,推斷返回類型已經被考慮到了,但該設計團隊已經推斷出在異步方法中保持這種“斷連”比在代碼基上擴大這種“斷連”更好。如今這種“斷連”仍存在,但比以前更小了。該設計團隊的共識是一致的方法簽名更佳。
思考:async void 和async Task有什麼區別?
一個async Task方法就像任何其他的異步操作一樣,只是沒有返回值。一個async void方法扮演一種高級操作。async Task方法可能被組合進其他使用using await的異步方法。async void方法可能被用作一個事件句柄。async void方法也有其他重要的屬性:在ASP.NET上下文中,它通知web服務器直到它返回,頁面才完成。
 
推斷返回類型會移除async void 和async Task間的區別:要麼所有的異步方法是async void(阻止可組合性),要麼都是async Task(阻止它們來自事件句柄,同時對ASP.NET要有一個可選擇的方案)。

 異步返回

 
在方法聲明返回類型和方法體返回的類型之間仍有“斷連”。該設計團隊的另一個建議是:給return添加一個關鍵字來指示return返回的值,但這個也確實沒有返回什麼,如下所示:

// 假想語法
public async Task<int> GetValue()
{
  await TaskEx.Delay(100);
  async return 13; // "async return" 意味着值被包裝在Task中
}

思考:將大量的代碼從同步轉爲異步。

async return關鍵字也被考慮到了,但並沒有足夠的說服力。當把一些同步代碼轉成異步代碼時,這尤其正確。強制人們給每個return語句添加asynchronous就好像是“不必要的忙碌”。比較而言,習慣於“斷連”更容易。

推斷“async”

async關鍵字必須用在使用了await關鍵字的方法上。然而,如果把async用在了一個沒有使用await的方法上,也會收到一個警告。

問題:爲什麼async不能根據await的存在推斷出來?


//假想語法
public Task<int> GetValue()
{
  // "await" 的存在暗示這是一個 "async" 方法.
  await TaskEx.Delay(100);
  return 13;
}

思考:向後兼容性和代碼可讀性

單字的await關鍵字具有太大的打破變化。在異步方法上的多字await(如await for)或一個關鍵字之間的選擇,只是在那個方法內部啓用await關鍵字。很明顯,使用async標記方法讓人類和計算機分析起來更容易,因此設計團隊決定使用async/await對。

推斷“await”

問題:既然顯示包括async有意義(看上面),爲什麼await不能根據async的存在推斷出來呢?


// 假想語法
public async Task<int> GetValue()
{
  // 暗示有"await",因爲這是一個 "async" 方法.
  TaskEx.Delay(100);
  return 13;
}

思考:異步操作的並行組合。

乍一看,推斷await推斷似乎簡化了基本的異步操作。只要所有的等待可以按序列(如一個操作等待,然後另一個,再然後另一個)完成,這個就能很好的工作。然而,當有人考慮並行組合的時候,它崩潰了。

異步CTP中的並行組合使用TaskEx.WhenAny 和TaskEx.WhenAll方法。這有一個簡單的例子,這個方法立即開始了兩個操作,並且等待它們完成。


// 實際語法
public async Task<int> GetValue()
{
  // 異步檢索兩個部分的值
  // 注意此時它們是沒有等待的“not await”
  Task<int> part1 = GetValuePart1();
  Task<int> part2 = GetValuePart2();

  // 等待它們的值到達。
  await TaskEx.WhenAll(part1, part2);

  // 計算我們的結果
  int value1 = await part1; // 實際上沒有等待
  int value2 = await part2; //實際上沒有等待
  return value1 + value2;
}

爲了處理並行組合,我們必須有能力說我們將不會await一個表達式。

 

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