帶有 HttpClient 的異步任務

Question

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

我有一個具有異步HttpClient的異步Task方法。 HttpClient和 async Task如何協同工作？

我確實知道什么是異步任務，但是結合上面的例子，我想知道它在幕后是如何工作的。

請幫助我了解幕后的細節。 目前，每當我看到異步Task時，我只是在不知道內部編譯器如何執行的情況下等待。

Answer 1

一個正確但也有點無用的答案是： async/await在后台創建 state 機器。

但我們可以做得更好。 讓我們從什么是任務開始。 這是一個 object，其中包含一些 function 應該在將來的某個時間點調用（作為對某些事件的反應）。 如果 function 返回某些內容（或引發異常），則結果將存儲在 Task 中以供以后使用。

為了執行這些任務，您需要一個 TaskScheduler。 這是一些 object，它決定何時、如何以及執行哪些任務、在哪些線程上、對哪些事件做出反應等。例如，如果我們有一個從磁盤讀取並返回任務的方法，那么它開始從磁盤讀取，它立即返回一個Task，並告訴TaskScheduler“嘿，一旦我從磁盤讀取完畢，為我執行這個Task，好嗎？”。 因此，從磁盤讀取的操作發生在后台（畢竟是 i/o），同時 CPU 可以自由地做其他事情。

Tasks 的另一個特點是它們可以被鏈接。 意思是，我們可以將一個新任務附加到舊任務上，這將在舊任務完成后執行。 在過去，我們會這樣做：

// 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;
}

但是人們意識到，當發生大量異步調用時，這種編碼很快就會變得不可讀。 這也稱為“回調地獄”（取自 JavaScript 的術語）。

async/await所做的只是解決了這個可讀性問題。 事實上，通過應用它，上面的代碼可以重寫為：

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

好多了，你不覺得嗎？ 從技術上講，這些是不一樣的（我沒有在“回調地獄”版本中進行任何錯誤處理，這會使情況變得更糟）。 編譯器實際上為async/await生成了不同的代碼（所謂的異步 state 機器，例如，您可以通過查看https://sharplab.io/來了解它的工作原理），但在功能上它們非常接近。

async/await的全部意義在於讓代碼更簡潔。 這是一個句法特征。

我有一個具有同步HttpClient的異步Task方法。

HttpClient既不是同步的也不是異步的。 只有方法可以是同步的或異步的。 而你使用GetFromJsonAsync的具體方法是異步的，它甚至名稱中都有Async 。 :) 好吧，它不一定是異步的（這實際上取決於實現，實際上您可以編寫一個返回已完成任務的同步代碼），但它確實返回了一個我們可以等待的 Task。