带有 HttpClient 的异步任务

Question

public async Task<IReadOnlyCollection<OrderItem>> GetOrderItemsAsync()
{
    var items = await httpClient.GetFromJsonAsync<IReadOnlyCollection<CatalogItemDto>>("items");
    return items;
}

我有一个具有异步HttpClient的异步Task方法。 HttpClient和 async Task如何协同工作？

我确实知道什么是异步任务，但是结合上面的例子，我想知道它在幕后是如何工作的。

请帮助我了解幕后的细节。 目前，每当我看到异步Task时，我只是在不知道内部编译器如何执行的情况下等待。

Answer 1

一个正确但也有点无用的答案是： async/await在后台创建 state 机器。

但我们可以做得更好。 让我们从什么是任务开始。 这是一个 object，其中包含一些 function 应该在将来的某个时间点调用（作为对某些事件的反应）。 如果 function 返回某些内容（或引发异常），则结果将存储在 Task 中以供以后使用。

为了执行这些任务，您需要一个 TaskScheduler。 这是一些 object，它决定何时、如何以及执行哪些任务、在哪些线程上、对哪些事件做出反应等。例如，如果我们有一个从磁盘读取并返回任务的方法，那么它开始从磁盘读取，它立即返回一个Task，并告诉TaskScheduler“嘿，一旦我从磁盘读取完毕，为我执行这个Task，好吗？”。 因此，从磁盘读取的操作发生在后台（毕竟是 i/o），同时 CPU 可以自由地做其他事情。

Tasks 的另一个特点是它们可以被链接。 意思是，我们可以将一个新任务附加到旧任务上，这将在旧任务完成后执行。 在过去，我们会这样做：

// Say these two are given.
Task<User> GetUserByEmail(string email);
Task<List<Order>> GetOrdersForUser(int userId);

Task<List<Order>> GetOrdersByEmail(string email)
{
    var tcs = new TaskCompletionSource<List<Order>>();

    GetUserByEmail(email)  // T1
        .ContinueWith((prevTask) =>
        {
            // This will be executed only when T1 is done.
            GetOrdersForUser(prevTask.Result.Id)  // T2
                .ContinueWith((prevTask) =>
                {
                    // This will be executed when T2 is done.
                    tcs.TrySetResult(prevTask.Result);
                });
        });

    return tcs.Task;
}

但是人们意识到，当发生大量异步调用时，这种编码很快就会变得不可读。 这也称为“回调地狱”（取自 JavaScript 的术语）。

async/await所做的只是解决了这个可读性问题。 事实上，通过应用它，上面的代码可以重写为：

async Task<List<Order>> GetOrdersByEmail(string email)
{
    var user = await GetUserByEmail(email);
    return await GetOrdersForUser(user.Id);
}

好多了，你不觉得吗？ 从技术上讲，这些是不一样的（我没有在“回调地狱”版本中进行任何错误处理，这会使情况变得更糟）。 编译器实际上为async/await生成了不同的代码（所谓的异步 state 机器，例如，您可以通过查看https://sharplab.io/来了解它的工作原理），但在功能上它们非常接近。

async/await的全部意义在于让代码更简洁。 这是一个句法特征。

我有一个具有同步HttpClient的异步Task方法。

HttpClient既不是同步的也不是异步的。 只有方法可以是同步的或异步的。 而你使用GetFromJsonAsync的具体方法是异步的，它甚至名称中都有Async 。 :) 好吧，它不一定是异步的（这实际上取决于实现，实际上您可以编写一个返回已完成任务的同步代码），但它确实返回了一个我们可以等待的 Task。