深入理解c#异步函数

在之前的博客c# async await中，我演示了如何使用async和await来实现异步编程。本篇博客来讨论async和await是如何工作的。

假设有一个asp.net的接口，接收到参数后需要请求数据库，然后将结果返回，数据库操作耗时1秒钟。
当某个时间点同时有100个请求，这些请求会入队列等待资源池的调度，然后资源池分配若干个线程来处理队列中的任务，这些线程执行后开始请求数据库，由于数据库操作耗时1秒，所以这些线程都会被阻塞1秒钟，阻塞的时候导致CPU闲置，并且会导致线程池创建更多的线程来处理队列中剩下的请求，当然这些线程也很快被阻塞。当数据库操作返回后，被阻塞的线程被唤醒，又会发生上下文切换。好在资源池比较聪明，当多余的线程回到资源池以后，线程池不会调度他们去处理新的任务，并且在某个时间点回收掉他们的资源。

这就是同步方法的执行流程。它会导致创建更多的线程，更多的线程需要占用更多的资源，并且会进行更多的上下文切换。

如果使用异步函数async和await的话，情况就会得到改善。资源池分配若干个线程来处理队列中的任务，这些线程调用异步方法来请求数据库，在数据库操作结束之前，当前方法会直接返回，当前线程就回到了资源池，可以用来处理其它任务。当数据库操作完成后，也会将操作结果放入线程池的队列中，线程池分配线程来处理这些任务时，会从上次await的地方开始继续执行，执行完毕之后，接口返回结果，当前线程又回到了线程池。
异步函数的执行流程中没有阻塞，提高了线程的利用率，也提高了接口的吞吐量。

来看以下代码

void myfunction(){    func1();    await doSomethingAsync();    func2();}

上面的代码虽然在一个方法中，但实际运行的时候，await之前和await之后的代码可能会在两个不同的线程中执行，编译器会生成一个状态机代码，包含两个状态，await之前和之后分别是一个状态。doSomethingAsync()作为一个异步方法，返回一个Task或Task<Result>，编译器会调用Task.ContinueWith()方法来恢复状态机而执行await之后的代码。